As bifenilas policloradas e os éteres difenílicos polibromados constituem duas classes de poluentes orgânicos persistentes (POPs), altamente lipofílicos, capazes de resistir à biodegradação e bioacumular através da cadeia alimentar. Os PCBs foram utilizados principalmente como fluidos isolantes em capacitores e transformadores, bem como em diversos equipamentos elétricos. Os PBDEs são retardantes de chamas, os quais são aplicados em computadores, televisores e aparelhos elétricos e eletrônicos em geral. As altas concentrações destes poluentes no meio ambiente ocorrem por diversos fatores, dentre os quais podemos citar o descarte de equipamentos eletrônicos obsoletos. Ambos os poluentes são interferentes endócrinos, provocam alterações reprodutivas, possuem efeitos carcinogênicos e são neurotóxicos. Os seres humanos, por ocuparem o topo da cadeia alimentar, estão sujeitos a elevado risco de contaminação por estes compostos. No presente estudo, foram determinados os níveis de PCBs e PBDEs em diferentes espécies de peixes oriundos da Baía da Ilha Grande, localizada ao Sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil. Os PCBs foram os poluentes predominantes e os níveis de PBDEs estão abaixo do limite de quantificação. Os PCBs foram encontrados em três espécies de peixes e as concentrações variaram entre 2,29 e 27,60 ng g(-1) em peso úmido para amostras de músculos e entre 3,41 e 34,22 ng g(-1) também em peso úmido para amostras de fígados. O PCB-87 foi o congênere dominante, onde sua concentração média foi de 34,22 ng g(-1) em peso úmido nas amostras de corvinas. Foram estabelecidas correlações entre as concentrações de PCBs e variáveis biométricas dos indivíduos, tais como comprimento, peso e teor lipídico, bem como a diferenciação estatística em função da sazonalidade.