Se evaluó la calidad de las aguas del estero Limache en cinco estaciones de muestreo en el período de bajo caudal. En cada estación se colectaron macroinvertebrados acuáticos, se midió in situ pH, conductividad, oxígeno disuelto, y sólidos disueltos totales. En el laboratorio se determinó la demanda biológica de oxígeno (DBO), fósforo total y nitrógeno total. También se determinó la toxicidad del agua mediante bioensayos con la microalga Pseudokirchrneriella subcapitata. Se determinaron 33 familias de macroinvertebrados, los taxa dominantes fueron Dugessidae, Oligochaeta y Chironomidae. Se encontró correlación significativa entre el índice biótico de familias (ChIBF), la conductividad eléctrica y los sólidos disueltos totales (r = 0,92; p < 0,05). La menor diversidad de especies y tasa de crecimiento de P. subcapitata fue en las estaciones con mayor actividad antrópica y en la zona de descarga del efluente de una planta de tratamiento de aguas domésticas.