El objetivo de la investigación fue definir, jerarquizar y caracterizar indicadores cualitativos y cuantitativos asociados a aspectos económicos, ambientales y sociales para medir el grado de la producción sustentable de quinua en tres comunidades del distrito de Chiara, Ayacucho. Las variables e indicadores fueron definidos en base a una propuesta metodológica de análisis multivariado, considerando aspectos críticos relacionados con la actividad de producción de quinua y su sostenibilidad. La pertinencia de los indicadores, forma de medir en campo, ponderación y su estructura, fueron validados en dos talleres por expertos, líderes de organizaciones y productores presentes en la zona del estudio. Se identificaron y caracterizaron 10 indicadores con 24 subindicadores y fueron estandarizados en una escala no sustentable hasta un valor umbral máximo de sustentabilidad. De acuerdo a la metodología de análisis multivariado se elaboraron fórmulas matemáticas para definir el grado e índice de sustentabilidad de los sistemas de producción de quinua, con indicadores prácticos, sencillos, replicables y con bajo costo de su aplicación. Se recomienda difundir esta metodología y emplearla en trabajos para evaluar la sustentabilidad de sistemas de producción de quinua en otras regiones productoras del Perú.