El propósito principal de este trabajo fue evaluar el potencial del aceite de semilla de chile (CPSO) y del aceite de semilla de pimiento dulce (SPSO) para inhibir o retardar los procesos termo-oxidativos que ocurren en el aceite de girasol (SFO) cuando se somete a calentamiento a alta temperatura durante 4 y 8 h en condiciones de fritura simulada. Los efectos del tratamiento a alta temperatura durante 4 y 8 h en la composición de ácidos grasos y el grado de oxidación lipídica de las muestras de aceite investigadas se evaluaron utilizando el valor de peróxido (PV), el valor de -anisidina (-AV) y la prueba de ácido tiobarbitúrico (TBA). Todas las determinaciones se realizaron antes y después del calentamiento de la muestra para evaluar los cambios en la oxidación lipídica y en la composición química. En todas las muestras estudiadas, tanto después de 4 h como después de 8 h de calentamiento a alta temperatura, hubo un aumento del contenido de ácidos grasos saturados. Este aumento es menor en el caso de las muestras de SFO suplementadas con CPSO y SPSO en comparación con SFO. Se registró un aumento del 41.67% para la muestra de SFO suplementada con 300 ppm de CPSO, y un aumento del 36.76% para el SFO suplementado con 300 ppm de SPSO, en comparación con el aumento del 44.97% registrado para el SFO. El calentamiento de las muestras suplementadas con CPSO y SPSO con una concentración de 300 ppm durante 8 h condujo a valores mucho más bajos de los parámetros investigados en relación con la muestra de control, como sigue: PV (12.95 +/- 0.17 meq/kg de aceite para SFO + 300 ppm de CPSO y 13.45 +/- 0.32 meq/kg de aceite para SFO + 300 ppm de SPSO, en comparación con 16.4 + 0.17 meq/kg de aceite para SFO), -AV (63.445 +/- 1.259 ppm de aceite para SFO + 300 ppm de CPSO y 64.122 +/- 1.208 ppm de aceite para SFO + 300 ppm de SPSO, en comparación con 72.493 + 1.340 ppm de aceite para SFO), CD (45%; 30%), TOTOX (88.374 para SFO + 300 ppm de CPSO y 101.366 para SFO + 300 ppm de SPSO en comparación con 105.347 ppm para SFO) y TBA (98.92 +/- 2.49 ug de MDA/g de aceite para SFO + 300 ppm de CPSO y 114.24 +/- 3.51 ug de MDA/g de aceite para SFO + 300 ppm de SPSO, en comparación con 180.08 + 5.82 ug de MDA/g de aceite para SFO). Respecto al proceso de oxidación lipídica que ocurre durante el tratamiento térmico, observamos una reducción de la oxidación lipídica por la adición de CPSO y SPSO y recomendamos estos aceites de semillas como posibles antioxidantes naturales para mejorar la estabilidad oxidativa de SFO durante el tratamiento térmico.