Este estudio examina la viabilidad de incorporar la inteligencia artificial (IA) en la valoración probatoria del testimonio en el proceso penal colombiano, combinando un análisis comparado de metodologías tradicionales de sana crítica con las capacidades analíticas de la IA —procesamiento de grandes volúmenes de datos, detección de inconsistencias y análisis de patrones narrativos y emocionales— y evaluando sus limitaciones técnicas (opacidad algorítmica, sesgos, insuficiencia para captar matices subjetivos) y riesgos para derechos fundamentales (presunción de inocencia, juez imparcial). A partir de una revisión doctrinal, jurisprudencial y normativa, se propone un modelo híbrido que integre protocolos de supervisión humana, validación continua y auditorías independientes, así como un marco legal que garantice la trazabilidad de la evidencia digital y la formación interdisciplinar de los operadores judiciales, con el fin de optimizar la eficiencia y la transparencia sin desvirtuar el juicio crítico del juez ni comprometer el debido proceso.