La biomasa aérea y el carbono contenido en la misma fueron estimados dentro de sistemas silvopastoriles (SSP) con Leucaena leucocephala (leucaena) establecida entre dos y 14 años en la Reserva Natural El Hatico, municipio de El Cerrito, Valle del Cauca (Colombia). Las estimaciones se realizaron para la especie arbórea y las pasturas; adicionalmente se evaluó el carbono orgánico del suelo hasta 0,5 m de profundidad. Las mediciones se realizaron dentro de los SSP, tomando en cuenta el tiempo de establecimiento, y se compararon con pasturas sin árboles, tanto en la época seca como de lluvias. Se utilizó un muestreo anidado con parcelas rectangulares de 60 m x 30 m (1800 m2), dentro de las cuales se localizaron tres subparcelas circulares de 177 m2 para la evaluación del carbono en el suelo y, dentro de estas, tres de 50 m2 para la evaluación de biomasa y variables dendrométricas de la leucaena para el ajuste de modelos alométricos. Se encontraron contenidos de dióxido de carbono total (biomasa aérea y suelo) que van desde 369,44 t/ha para SSP con ocho años de establecidos hasta 724,38 t/ha en los sistemas con dos años de establecimiento (584,14 t/ha en sistemas de 14 años). En promedio, la biomasa aérea de leucaena contiene el 1,7% del carbono total, las pasturas el 3,6% y el suelo el 94,6% del total. Las pasturas bajo los SSP tienen un mayor contenido de biomasa y carbono que las pasturas sin árboles (22,72 t CO2/ha vs. 11,71 t CO2/ha). De los ocho modelos alométricos evaluados, el que usó la variable diámetro a 30 cm de altura (d30) mostró la mejor respuesta y permite hacer una estimación de la biomasa aérea de leucaena con una precisión adecuada (R2adj= 0,83; RCME= 266,5).Los resultados permiten evidenciar que los SSP con leucaena cumplen un papel muy importante como sumideros de carbono hasta los cinco años; después de los 11 años el incremento es menor.