México es uno de los principales productores de guanábana en el continente y durante su procesamiento se generan residuos como la cáscara, el cuál es de gran interés debido a su alto contenido en compuestos bioactivos (polifenoles y fibra dietética), utilizados en la industria alimentaria y farmacéutica. El objetivo fue evaluar el efecto de diferentes tamaños de partícula de la cáscara de guanábana, sobre las propiedades funcionales de la fibra y su absorción in vitro de compuestos antioxidantes, para valorar su aprovechamiento como un alimento funcional con beneficios para la salud. Los resultados se analizaron mediante ANOVA y las diferencias se compararon a un nivel de significancia de p<0.05. Se evaluó color y la partícula de 250 μm exhibió mayor luminosidad (68.53). La muestra de 850 μm presentó elevado porcentaje de fibra dietética total (FDT: 77.28%) e insoluble (FDI: 72.92%), mientras que la muestra de 250 μm destacó por su gran contenido en fibra soluble (FDS: 6.11%). En las propiedades funcionales de la fibra, la cáscara de 250 μm obtuvo la mayor capacidad de retención de agua (CRA: 8.62 g/g), hinchamiento (CH: 4.28 mL/g) y retención de lípidos (CRL: 3.77 g/g), mientras que el control demostró tener mejor capacidad de retención de glucosa (CRG: 254.67 mg/g). Se encontró elevada cantidad de compuestos fenólicos totales en la muestra de 250 μm (CFT: 6390 mg EAG/100 g bs), así como cifras más altas en capacidad antioxidante por ABTS (13032.31 μmol ET/100 g bs), DPPH (28084.36 μmol ET/100 g bs) y FRAP (207.08 μmol Fe (II)/100 g bs). En bioaccesibilidad in vitro la cáscara de 250 μm tuvo el mayor porcentaje de CFT, ABTS, DPPH y FRAP (9, 25, 2 y 13%, respectivamente). En fermentación colónica in vitro, después de 24 horas, la partícula de menor tamaño (250 μm) aumentó su porcentaje en CFT (168%), ABTS (471%), DPPH (15%) y FRAP (38%). El pH de la cáscara de 250 μm disminuyó (8.50), lo que se asoció con un crecimiento significativo (p<0.05) de bacterias ácido lácticas (7.91 UFC/mL). Finalmente, la cáscara de guanábana a 250 μm presentó mejores propiedades funcionales y antioxidantes, sugiriendo su potencial como un alimento funcional con beneficios para la salud.