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Introducción. El arsénico (As) es un tóxico ambiental ampliamente diseminado en todo el mundo. Diversos órganos y tejidos, en hombres y animales, son blancos de sus efectos deletéreos, entre ellos los del sistema inmune. Objetivo. Establecer la arsenotoxicidad aguda en tejidos y células diana, mediante el desarrollo de una metodología in vivo. Materiales y métodos. Ratones Balb/c (n≥3) fueron inyectados ip con 9,5 y 19 mg/kg/día de NaAsO2, o un volumen equivalente de solución fisiológica (Control). Tras media hora, los animales fueron sacrificados obteniéndose esplenocitos y bazos, timos, hígados, riñones y sangre. Se determinó en cada muestra la concentración de As, polifenoles y hierro, y se evaluaron marcadores oxidativos [peróxidos, productos avanzados de oxidación proteica (PAOP) y grupos sulfhidrilos libres (SH)]. En esplenocitos, se determinó adicionalmente viabilidad celular y potencial mitocondrial. Resultados. La exposición a NaAsO2, en dosis aguda, redujo la función mitocondrial de los esplenocitos que derivó en la muerte celular. Simultáneamente, la presencia de As confirmada en las muestras de bazo y la citotoxicidad resultante tuvieron lugar con una disminución de los polifenoles, los SH y una alteración en el contenido y distribución del hierro, pero no incrementó la producción de peróxidos. Conclusión. Estos hallazgos aportan evidencia científica sobre los cambios en biomarcadores involucrados en la inmunotoxicidad del arsénico y ofrecen, además, una metodología para ensayar potenciales tratamientos frente al accionar deletéreo de este compuesto sobre el sistema inmune.