A fase Pau-Brasil (1924-1925) caracteriza-se pela redescoberta das cores "caipiras" (rosa e azul, que ela chamava de cores de sua infância) e pela representação da paisagem brasileira (urbana e rural) com uma geometria suavizada, influenciada pelo cubismo de Fernand Léger, buscando uma "brasilidade" construtiva e poética.

Foi o momento em que Tarsila se dedicou à abstração geométrica total, eliminando qualquer figuração ou referência à paisagem nacional, alinhando-se ao Concretismo do grupo Ruptura. 

A fase Pau-Brasil refere-se ao período em que Tarsila pintou exclusivamente com pigmentos extraídos da árvore pau-brasil, resultando em obras monocromáticas vermelhas que protestavam contra o desmatamento da Mata Atlântica.

Esta fase é marcada pelo onirismo e pelo gigantismo das formas, exemplificada pela obra "Abaporu", onde figuras monstruosas e deformadas representam o inconsciente selvagem brasileiro, inaugurando o Surrealismo no Brasil.

A fase Pau-Brasil corresponde ao período acadêmico de Tarsila em Paris, onde ela pintava retratos realistas da burguesia francesa utilizando a técnica do claro-escuro tradicional para ser aceita no Salão Oficial.