El garambullo es un fruto endémico de México de consumo local y poco estudiado, se sabe que cuenta con una serie de compuestos bioactivos y fibra antioxidante. En otras matrices alimentarias, se ha demostrado que diversos compuestos bioactivos son absorbidos en intestino delgado y que la fibra antioxidante alcanza el colon en donde es sometida al proceso fermentativo anaeróbico de la microbiota intestinal, originando ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Dichos productos se han visto involucrados en mecanismos fisiológicos que intervienen en la salud del huésped. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar los metabolitos generados por el proceso de digestión intestinal y fermentación colónica in vitro, así como determinar su bioaccesibilidad en intestino. Mediante un modelo de digestión y fermentación colónica in vitro se simularon las condiciones de la boca, estómago, intestino delgado y colon. Por medio del cromatógrafo líquido de alta resolución se identificaron 9 familias de compuestos bioactivos en el extracto de garambullo, algunos descritos por primera vez en garambullo. La bioaccesibilidad de los compuestos del garambullo fue disminuyendo a lo largo del tracto gastrointestinal. Las familias de compuestos mostraron una alta permeabilidad en intestino delgado siendo absorbidos por un mecanismo de transporte pasivo. La capacidad antioxidante (CA) por el método ABTS, DPPH, ORAC y FRAP fue mayor en el extracto de garambullo seguido de boca, estómago y en colon respecto a intestino delgado. Mediante el cromatógrafo de gases acoplado a espectrómetro de masas se identificó la presencia de ácido acético, propiónico y butírico del extracto de fermentación de garambullo a las 6, 12 y 24h, en donde el ácido butírico mostró una tendencia a incrementar conforme al tiempo de incubación. En conclusión, el fruto de garambullo cuenta con un variado contenido de compuestos bioactivos que son modificados en su bioaccesibilidad y CA bajo condiciones simuladas de digestión y fermentación colónica in vitro, generando metabolitos con potencial acción biológica en colon a través del metabolismo anaeróbico de la microbiota intestinal.