Os ambientes costeiros, bastante utilizados pelas atividades que visam a exploração econômica, são áreas de deposição de sedimentos, apresentando importante função na regulação dos processos biogeoquímicos. Neste sentido, o principal objetivo deste trabalho foi estudar as variações e interações dos parâmetros sedimentológicos, geoquímicos e biológicos nos sedimentos de superfície no setor norte do Sistema Estuarino-Lagunar do Rio Itapocu. Mais especificamente, o presente estudo voltou-se à compreensão da influência dos processos naturais e antrópicos sobre a sedimentologia e biogeoquímica de ambientes lagunares. Para isto, foram analisados os conteúdos de C, N, razão C:N, isótopo do carbono estável (dC13), matéria orgânica total, carbonato total, granulometria e constituíntes biológicos nos sedimentos de 50 estações. As amostras foram coletadas na Laguna da Cruz (46 estações) e na Fazenda Experimental Yakult (4 estações), em julho de 2005 e abril de 2006, respectivamente. Os resultados revelam um substrato composto por material siltoso e arenoso, com distribuição diretamente relacionada ao fator hidrodinâmico. Os compostos orgânicos encontram-se preferencialmente distribuídos ao longo do eixo longitudinal do setor estudado, sendo caracterizado pela maior profundidade e presença de sedimentos finos. A partir dos valores da razão C:N e dC13, identificou-se o predomínio de fontes de matéria orgânica de origens continental e mista tendendo a continental, indicando uma tendência de tamponamento do material orgânico de fontes externas. A análise biológica revelou a presença de duas associações faunísticas, a associação Ammonia spp., caracterizada pela maior tolerância a condições de pouco oxigênio e substratos ricos em carbono orgânico, e a associação Ammotium salsum, com espécies mais tolerantes à diluição das águas marinhas e dominantes nos locais mais rasos. Através de análises de correlação (Correlação de Pearson) e técnicas multivariadas (Multi-Variate Statistical Package) integrou-se as características sedimentológicas e biogeoquímicas das amostras coletadas, distinguindo dois Sub-ambientes na área de estudo. O Canal Lagunar, um importante local de deposição de sedimento finos com elevados teores orgânicos devido a baixa ação hidrodinâmica, e os Bancos Marginais, caracterizados pelo substrato com importante contribuição de sedimentos arenosos e baixos teores orgânicos.