En las últimas décadas ha aumentado el interés industrial por los materiales compuestos a base de matrices poliméricas sintéticas o naturales debido a su versatilidad de usos y aplicaciones. Actualmente, los rellenos de mayor interés comercial son los de tipo mineral debido, principalmente, a su relativo bajo costo y a su alta disponibilidad, dando lugar a la formulación de nuevos materiales compuestos. Es importante destacar que las propiedades finales de los compuestos presentan una elevada dependencia con la morfología, tamaño y relación de aspecto de los rellenos [1]. El metacaolín (MC) es un aluminosilicato activado obtenido por calcinación y es ampliamente usado en la formulación de cementos, aportando mejoras en el desempeño mecánico de estos materiales [2]. Por otra parte, la arcilla illítica (AI) es un silicato de la familia de las micas con una elevada relación de aspecto, motivo por el cual se ha empleado en el desarrollo de nanocompuestos poliméricos [3]. En este trabajo, se caracterizaron estructuralmente partículas de MC y AI a través de ensayos de Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier y Difracción de Rayos X. La distribución de tamaño de las partículas se determinó mediante Difracción Laser, observándose una distribución unimodal con un tamaño promedio de ~ 1,5 µm para MC y bimodal (~ 1,4 µm y ~ 8,7 µm) para AI. Para evaluar su potencial uso como agente de relleno, se incorporó 1 % p/p y 5 % p/p de MC y AI a dos matrices poliméricas: almidón termoplástico (TPS) y polietileno de alta densidad (HDPE). Los compuestos se procesaron en fundido y se obtuvieron películas flexibles por termo-compresión. Los materiales finales resultaron homogéneos, translúcidos y fáciles de manipular. Finalmente, se estudió la influencia de las distintas cargas sobre el desempeño mecánico y propiedades ópticas de los materiales compuestos obtenidos.