Amaç: Bu çalışmada, doğal bitki özleri olarak antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri ile bilinen kekik ve biberiye tozu ekstraktlarının; soğukta muhafaza edilen marine hamsilerin kimyasal, fiziksel ve mikrobiyolojik özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve yöntem: Hamsi filetoları sodyum klorür NaCl (%10) ve asetik asit (%4) ile marine edilmiştir. 4ºC’de 6 ay süre ile depolama esnasında içinde bekletildiği bitkisel yağa ilave edilen kekik (750 ppm) ve biberiye (750 ppm) ekstraktlarının, marine edilmiş hamsilerin depolama stabilitesi ve mikrobiyolojik değişimleri üzerine etkisi incelenerek duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular ve sonuç: Çalışma sonunda kekik ve biberiye ilave edilen grupların L* değerleri sırasıyla 56,90±0,18 ve 57,28±0,51 olarak tespit edilmiştir. Grupların pH, asitlik ve tuz değerlerinin depolama boyunca birbirine benzer sonuçlar gösterdiği belirlenmiştir. Depolama sonunda peroksit değerleri kekik grubunda 13,68, biberiye grubunda 15,19; Tiyobarbitürik Asit (TBA) değerleri ise sırasıyla 4,59 ve 4,49 olarak tespit edilmiştir. Depolamanın 180. gününde analizi yapılan örneklerdeki histamin miktarının kekik grubunda 8,90 ppm ve biberiye grubunda ise 8,33 ppm ile kabul edilebilir limitlerin içerisinde olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte örneklerin hiçbirinde toplam aerobik mezofilik bakteri, laktik asit bakterisi, psikrotrofik bakteri ve maya-küf gelişiminin 2001/24307 nolu Su Ürünleri Yönetmeliği ile belirlenen sınırlar içerisinde kaldığı gözlenmiştir. Duyusal özellikler açısından tat ve lezzet puanlarına bakıldığında 60. günde kekik ilave edilen grubun biberiye ilave edilen gruptan daha yüksek puanlar aldığı belirlenmiştir. Sonuç olarak kekik ve biberiye ekstraktlarının bazı kalite parametreleri ve belirli depolama zamanlarında birbirine üstünlük sağladıkları, genel olarak ise her iki ekstraktın da hamsi marinasyonunda depolama stabilitesini artırmada etkin oldukları gözlenmiştir.