Los frutos nativos del Cerrado tienen una composición interesante de compuestos bioactivos responsables de actividades antioxidantes, antiinflamatorias y antimicrobianas, con potencial tecnológico para industrias funcionales. Este estudio investigó la extracción de compuestos bioactivos en los frutos de cagaita y mamacadela, bajo diferentes condiciones, utilizando disolventes eutécticos a base de cloruro de colina (CC) con ácido cítrico (CA) o ácido tartárico (TA), además de etanol como referencia. Para una mejor comprensión de los extractos, se evaluó su capacidad antioxidante mediante los ensayos DPPH, FRAP, ABTS, así como los compuestos fenólicos totales y flavonoides, además de color, actividad del agua e identificación de compuestos bioactivos por espectrometría de masas. Adicionalmente, se evaluaron los contenidos de carotenoides en los extractos etanólicos. Los resultados mostraron que el etanol fue eficiente para la extracción de flavonoides y presentó ventajas demostradas en los análisis antioxidantes de ABTS y FRAP. Sin embargo, los disolventes eutécticos se destacaron en la extracción de compuestos fenólicos, con rendimientos 14.0 y 4.5 veces superiores al etanol para mamacadela y cagaita, respectivamente. Además, en comparación con la cagaita, la mamacadela tenía el doble del contenido de carotenoides. Además, el disolvente CC:TA fue el más eficiente, demostrando, mediante DI-ESI-MS, 29 compuestos fenólicos en mamacadela y 27 en cagaita. Por lo tanto, los extractos obtenidos presentan potencial para su uso como pigmentos naturales, añadiendo valor a los frutos y fomentando su exploración por parte de las industrias.