Este estudo teve como objetivo caracterizar qualitativamente os compostos voláteis (CV) do headspace de diferentes músculos de carne cozida de ovinos e caprinos da região do Alto Camaquã, Rio Grande do Sul - Brasil. Os CV do headspace dos músculos cozidos, L. dorsi e V. lateralis de cinco ovinos machos (idade de 6 meses) e cinco cabritos machos castrados (idade de 8-9 meses) foram analisados pela técnica de microextração em fase sólida (HS-SPME) e cromatógrafo a gás acoplado a espectrômetro de massas (GC/MS). Foram encontrados 73 compostos voláteis, dentre eles aldeídos, cetonas e compostos sulfurados, característicos de carne processada termicamente. A partir da fração volátil, foi possível encontrar marcadores que discriminassem as espécies animais estudadas, caracterizando os caprinos por apresentarem, entre outros compostos, terpenos (β-pineno, α-gurjuneno, α-muuroleno), ausentes em ovinos. Alguns compostos discriminaram V. lateralis e L. dorsi de ovinos, como álcool isopropílico, α-pineno, o-xileno, porém não foi possível obter uma diferenciação entre os músculos de caprinos.