A proposta deste trabalho foi estimar a densidade básica média de um povoamento florestal a partir de uma amostragem dos galhos, visando manter a integridade do tronco e permitindo estimativa da biomassa seca. O estudo também determinou o potencial energético das espécies arbóreas da fitofisionomia Cerradão no domínio de Cerrado no Estado de Tocantins, em uma área de 10,15 hectares. Foram abatidos 80 indivíduos pertencentes a 34 espécies arbóreas, e de cada indivíduo abatido foram coletados amostras na forma de discos com 5 cm de espessura, em três posições do tronco (base, meio e topo) e em três espessuras dos galhos (galho grosso: diâmetro maior que 10 cm; galho médio: de 3 a 10 cm; e galho fino: menor que 3 cm). A massa seca e a massa saturada das amostras foram obtidas para a determinação da densidade básica. O material foi moído, classificado abaixo de 60 mesh, secado e pesado antes de serem realizadas a análise imediata e poder calorífico. Determinou-se também a densidade energética. Entre as espécies arbóreas analisadas, 41% apresentaram média densidade da madeira. As espécies que apresentaram alta e baixa densidade no tronco tiveram o mesmo comportamento em seus galhos. O modelo para estimar a densidade do tronco utilizando a densidade do galho, foi o modelo com dados de galhos médios. A espécie que apresentou o maior potencial energético foi a Emmotum nitens e a que apresentou menor potencial foi a espécie Vochysia gardiner, dados da análise imediata e poder calorífico superior mostraram-se próximos aos da literatura para espécies exóticas e para espécies do cerrado brasileiro, com o modelo ajustado pode-se calcular a densidade energética das espécies em função da densidade básica das mesmas. O conhecimento do potencial energético das espécies nativas analisadas permite avançar nas pesquisas para eventuais melhorias na qualidade da madeira de espécies voltadas para a produção energética florestal sustentável.