Se analizó la variabilidad estacional y espacial de la Zona de Mínimo Oxígeno (ZMO) y su influencia sobre la composición del material orgánico que se deposita en los sedimentos de la bahía de Mejillones del Sur. Los resultados obtenidos indicaron que el límite superior de la ZMO fluctuó durante el año entre 20 y 45 m de profundidad. En verano este límite fluctuó entre 20 y 35 m, mientras que en invierno fluctuó entre 40 y 55 m. Los valores obtenidos del análisis de Rock-Eval, indicaron que la materia orgánica presente en los sedimentos más profundos (100 m) estaba mejor preservada, en comparación con el material más somero (35 m). Además este análisis permitió determinar que el sedimento depositado en la bahía era de origen marino fitoplanctónico (Tipo II) e inmaduro. La relación entre el azufre total y el carbono orgánico total mostró que la estación A (35 m) presentó valores entre 0,8 y 3,9% en comparación con las estaciones más profundas (70 y 100 m), con valores entre 5,7 y 10,3%. La relación C:N en los sedimentos presentó una variabilidad entre los periodos fríos y cálidos con valores promedio de 9,13 y 7,74 respectivamente y un máximo de 11 en invierno. Los resultados del ANDEVA indicaron que el oxígeno disuelto (P < 0,001), carbono total (C) (P < 0,001), nitrógeno total (N) (P < 0,008), carbono orgánico total (COT) (P < 0,001) y el índice de hidrógeno (IH) (P < 0,019) presentaron diferencias significativas en relación a la profundidad. Se encontró una relación entre la concentración de oxígeno disuelto y la conservación del material orgánico en los sedimentos, por lo tanto el material orgánico contenido en los sedimentos de mayor profundidad presentó una mayor preservación debido al efecto de la ZMO.