Este estudo avaliou a toxicidade e a atividade antimicrobiana frente a Escherichia coli e Staphylococcus aureus dos óleos essenciais de Pimenta dioica Lindl. e Citrus sinensis L. Os óleos essenciais (OE) foram extraídos por hidrodestilação, com caracterização química através de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). Os parâmetros físico-químicos foram determinados de acordo com a Farmacopeia Brasileira. O ensaio de toxicidade seguiu o bioensaio com Artemia salina Leach, os OE aprovados neste ensaio seguiram para avaliação das suas propriedades biológicas. A atividade antimicrobiana seguiu a metodologia descrita pelo Clinical and Laboratory Standards Institute utilizando o método de difusão de disco, diluição em caldo para concentração inibitória mínima (CIM) e posterior concentração bactericida mínima para avaliar a ação dos OE frente a Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Ambos os OE apresentaram toxicidade baixa, e assim foram avaliados quanto as propriedades biológicas antimicrobianas. Ambos os OE apresentaram potenciais bactericidas frente aos microrganismos testados, exibindo resultados satisfatórios para a ação deles. Os resultados indicam que os OE avaliados são compostos por substâncias que propiciam e incentivam sua aplicação em virtude de seus potenciais para atividade biológicas moluscicida e antimicrobiana.