O climatério é uma fase de transição biológica e psicossocial marcada por intensas alterações hormonais, especialmente pela redução progressiva dos níveis de estrogênio, o que impacta significativamente a qualidade de vida da mulher. Entre as complicações associadas, destaca-se a Síndrome Geniturinária da Menopausa (SGM), condição frequentemente subdiagnosticada, que acomete cerca de 80% das mulheres nessa fase. A SGM caracteriza-se por alterações estruturais e bioquímicas nos tecidos urogenitais decorrentes da deficiência hormonal ovariana, sendo majoritariamente exposta por critérios clínicos subjetivos. Ainda são limitados os estudos que exploram o papel dos biomarcadores na fisiopatologia dessa síndrome. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), associada à quimiometria, para a detecção objetiva de biomoléculas relacionadas à SGM em amostras vaginais. Foi conduzido um estudo observacional, transversal com a participação de 81 mulheres pós-menopáusicas atendidas no Ambulatório de Climatério do hospital universitário. A amostra foi estratificada em dois grupos: com diagnóstico de SGM (n=50) e grupo controle (n=31). Foram coletados dados clínicos e sociodemográficos, evidenciando que o grupo afetado apresentou escores significativamente inferiores no Índice de Saúde Vaginal (mediana [IIQ]: 22,0 [18,0–23,0] versus 23,0 [21,0–24,0]; p=0,01), indicando maior comprometimento funcional. Os dados espectrais obtidos pela espectroscopia NIR foram submetidos a pré-processamento e analisados por meio de técnicas quimiométricas exploratórias e supervisionadas, passando pela discriminação entre os grupos. A análise espectral revelou diferenças importantes nas regiões de 970–1000, 1200–1300, 1400–1500, 1700–1800 e 1900–2000 nm, associadas aos componentes hidrofílicos, lipídicos e proteicos das secreções vaginais nas mulheres com SGM. Os modelos supervisionados PCA-LDA, GA-LDA e SPA-LDA obtiveram sensibilidade, especificidade e acurácia superiores a 85% na distinção entre casos e controles, com validação cruzada, o que reforça a robustez dos resultados. Conclui-se que a espectroscopia no infravermelho próximo, associada à quimiometria, consiste em um método objetivo e não invasivo capaz de discriminar alterações moleculares associadas à deficiência estrogênica. Essa abordagem manifesta potencial como biomarcador auxiliar para o diagnóstico precoce da SGM, contribuindo para o desenvolvimento de intervenções clínicas personalizadas e para a melhoria da qualidade de vida das mulheres no climatério.