A família Annonaceae é comum no Cerrado do Oeste da Bahia, mas os estudos sobre a sua biologia floral, reprodutiva e fenológica na região, bem como dados sobre seus polinizadores, são raros. Uma das espécies comuns na área é a Xylopia aromatica (Lam.) Mart. cujos aspectos reprodutivos, motivo do presente trabalho, são pouco conhecidos. O presente artigo realiza também o estudo da biologia floral e reprodutiva, a fenologia e os polinizadores dessa espécie. O estudo foi desenvolvido em uma área de Cerrado no município de Barreiras-BA de outubro de 2015 a setembro de 2017 durante o qual foram feitas as análises da fenologia reprodutiva e dos cruzamentos do sistema reprodutivo, assim como observações da biologia floral e de visitantes florais. As flores de X. aromatica são dicogâmicas do tipo protogínicas. A floração é sincrônica e contínua, possibilitando o fluxo gênico entre os indivíduos da espécie. Dentre os visitantes florais, destacou-se um Curculionidae, único encontrado dentro da câmara floral. A protoginia de X. aromatica impede a autopolinização, evidenciando a dependência de polinizadores para seu sucesso reprodutivo. A maior formação de frutos por polinização cruzada, aliada à baixa taxa por geitonogamia, sugere um sistema reprodutivo autoincompatível para essa espécie.