Neste trabalho objetivou-se, avaliar a modelagem de efeitos mistos para estimativa do volume de eucalipto em sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF). Os dados foram coletados em uma área experimental de iLPF, implantada pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária-EMBRAPA Agrossilvipastoril, localizada no município de Sinop, estado do Mato Grosso. Para alcançar os objetivos proposto, 186 árvores com 51 meses de idade foram cubadas para a modelagem do volume com regressão não linear tradicional (RT) e modelagem de efeitos mistos (MEM). O desempenho da modelagem foi avaliado por meio de indicadores estatísticos e análise gráfica. As duas técnicas avaliadas apresentaram resultados semelhantes com um pequeno ganho em precisão pela MEM. Desta forma, a MEM apresenta grande potencial de utilização em modelagem florestal, uma vez que apresenta maior acurácia de ajuste para estimativa do volume de eucalipto em integração Lavoura-Pecuária-Floresta.