Os sistemas de rotação de culturas para cebola influenciam nos atributos físicos do solo, sendo importante a aplicação de técnicas estatísticas para compreensão dos seus efeitos. Objetivou-se, avaliar a (di)similaridade dos sistemas de rotação de culturas para cebola em plantio direto e seus efeitos nos atributos físicos de um cambissolo húmico por meio da análise multivariada. Os tratamentos (sistemas de rotação de culturas) consistiram em: sucessão milho-cebola (T1), rotação comercial-cebola bienal (T2), milho-cebola bienal (T3), milho-mucuna-cebola bienal (T4), gramíneas de cobertura-cebola anual (T5), leguminosas de cobertura-cebola anual (T6), rotação de coberturas-cebola anual em preparo convencional (T7) e consórcio de coberturas-cebola anual (T8). O experimento foi conduzido em 2007 no município de Ituporanga, Santa Catarina-Brasil, num delineamento em blocos ao acaso, com cinco repetições, sendo as amostras coletadas nas camadas A: 0-5, B: 5-10 e C: 10-20 cm. Os atributos físicos analisados foram: diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG), condutividade hidráulica saturada (CHS), densidade do solo (DS), macroporosidade (MACP), microporosidade (MICP), porosidade total (PT), resistência a penetração no solo (RP) e grau de floculação de argila (GF). Os dados foram analisados por meio da estatística descritiva, de agrupamento hierárquico com base na dissimilaridade de Mahalanobis e de variáveis canônicas, que possibilitaram a classificação dos sistemas em quatro grupos nas camadas A e B, e dois grupos na camada C, caracterizando os sistemas T7 e T8 na camada A, T7, T5 e T1 na camada B e, T1 na camada C, como os mais distintos na alteração dos atributos físicos, indicando os atributos: DMG, CHS, DS, RP e GF na camada A, DMP, DMG, CHS, DS, MACP, RP e GF na camada B e o DMP, DMG, CHS, DS, RP e GF na camada C, como os que mais contribuíram na discriminação dos sistemas de rotação.