Estoques em biomassa são, em geral, muito variáveis entre e dentro de ecossistemas florestais. Para o bioma Cerrado, alguns estudos têm indicado que grande parte da biomassa vegetal viva encontra-se abaixo do nível do solo, ou seja, nas raízes. Contudo, estudos envolvendo a quantificação da biomassa subterrânea têm recebido pouca atenção em relação a quantificação da biomassa aérea, devido a grande dificuldade em amostrar raízes, pois as metodologias utilizadas para tal finalidade são, geralmente, difíceis de serem executadas, demandando muito tempo e muita mão de obra. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi realizar estudos relacionados à distribuição, amostragem e modelagem da biomassa de raízes, em área de cerrado sensu stricto localizada na Fazenda Água Limpa, Distrito Federal. A biomassa acima do solo foi determinada considerando quatro estratos da vegetação: arbóreo-arbustivo, regeneração natural, herbáceo e serapilheira. Para a coleta das raízes, foram escavadas cinco subparcelas de 2 x 2 m, sendo cada uma alocada no centro de parcelas de 20 x 50 m implantadas na área para a realização do inventário florestal visando caracterizar a vegetação lenhosa arbórea e arbustiva. As escavações nas subparcelas de 2 x 2 m, foram realizadas considerando seis intervalos de profundidade (0-10, 10-30, 30-50, 50-100, 100-150 e 150-200 cm). Foram testados diferentes métodos de amostragem, que consistiram na coleta de raízes utilizando trado e escavação de monolitos e trincheiras, com diferentes dimensões, totalizando 13 tratamentos. As raízes foram separadas do solo, lavadas, classificadas de acordo com o seu diâmetro em grossas (> 10 mm), médias (5 10 mm), pouco finas (2-5 mm) e finas (< 2 mm), e, em seguida, pesadas. Subamostras de raízes com ± 300 g foram secas em estufa a 70 ± 2 ºC, visando obter a biomassa seca. Os dados obtidos nas subparcelas foram utilizados para avaliar distribuição da biomassa de raízes ao longo do perfil do solo e por classe de diâmetro. A partir dos dados da biomassa seca de raízes acumulada ao longo do perfil do solo (0-10, 0-30, 0-50, 0-100, 0-150 e 0-200 cm), em cada subparcela amostrada (total de 30 observações), foram ajustados modelos de regressão visando estimar a biomassa seca de raízes por unidade de área e por profundidade do solo. As variáveis independentes utilizadas no ajuste dos modelos foram: profundidade do solo (cm), densidade (N.ha-1), área basal (m².ha-1), diâmetro médio quadrático (cm) e altura de Lorey (m). O estoque total de biomassa verificado na área foi de 73,90 ± 12,26 Mg.ha-1, sendo 37,38 % desse total verificado acima do nível do solo e 62,62 % abaixo do nível do solo, até a profundidade de 200 cm. As camadas superficiais do solo acumularam a maior parte da biomassa estocada pelas raízes, sendo, aproximadamente 43, 74 e 86 % desse total registrada até as profundidades de 10, 30 e 50 cm. As raízes grossas contribuíram com 67,1 % da biomassa abaixo do solo, enquanto que as raízes finas representaram apenas 9,3 %. A escavação de dois monolitos de 0,5 x 0,5 m, até a profundidade de 30 cm, distribuídos em cantos opostos de uma subparcela de 2 x 2 m, mostrou ser uma estratégia eficiente para captar a variabilidade espacial da biomassa de raízes, proporcionando estimativas com precisão semelhante às obtidas com métodos que utilizaram maior área de escavação. O ajuste de modelos alométricos é uma boa alternativa para estimar, de forma indireta, a biomassa de raízes.