O gênero Ocimum da família Lamiaceae compreende um grupo de plantas bem conhecidas como Ocimum gratissimum L. (alfavaca) e Ocimum basilicum (manjericão). Estudos revelam que essas plantas apresentam atividade antimicrobiana, inseticida, antioxidante, antifúngica, analgésica e imunoestimulante. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi analisar a composição química dos óleos essenciais de O. gratissimum e O. basilicum coletadas em diferentes horários e com diferentes tempos de extração, bem como, avaliar sua atividade antioxidante, o teor de fenólicos totais e atividade bactericida sobre Staphylococcus aureus e Escherichia coli. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação em aparelho tipo Clevenger, e a composição química realizada por cromatógrafo gasoso acoplado ao espectrômetro de massas (CG-EM); a análise da atividade antioxidante foi realizada em microplacas de 96 poços com adição de 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DDPH) em metanol; o teor de fenólicos totais foi realizado em microplacas de 96 poços utilizando Folin-Ciocalteu para determinação do teor de ácido gálico; e a atividade bactericida realizada por método de difusão de discos na placa de Petri e método de difusão em meio Muller-Hinton em placas de 96 poços. O maior rendimento do óleo essencial de O. gratissimum foi de 0,44%, quando coletado no período da manhã, enquanto o óleo essencial de O. basilicum teve rendimento de 0,38% quando coletado no período da tarde, ambos, com quatro horas de extração. Os compostos majoritários de O. gratissimum foram eugenol e eucaliptol, enquanto os compostos majoritários do óleo essencial de O. basilicum foram eugenol, β-linalool e muurolol. A atividade antioxidante foi de 100% de sequestro do radical livre DPPH nas maiores concentrações de óleo essencial 15,6 µg mL-1, tanto para O. gratissimum quanto O. basilicum. O teor de compostos fenólicos totais dos óleos essenciais de O. gratissimum e O. basilicum foi = 17,90 e 16,44 mg EAG 100 g-1, respectivamente. Os óleos essenciais de O. gratissimum e O. basilicum apresentaram 100% e 83% de atividade bactericida sobre Staphylococcus aureus e de 100% a 66% sobre Escherichia coli, respectivamente, destacando assim o potencial biotecnológico desses óleos essenciais.