Sebagai salah satu kultivar melon lokal unggul, melon kultivar Gama Melon Parfum (GMP) sangat potensial karena mengandung antioksidan alami. Melon GMP dapat dikonsumsi dalam bentuk jus dan dinikmati oleh masyarakat luas. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari sifat-sifat jus melon GMP serta mengevaluasi nilai D dan Z sifat antioksidannya yang meliputi kandungan total fenolik, vitamin C, dan aktivitas antioksidan. Penelitian ini menggunakan dua faktor yaitu variasi suhu (65, 77, 88, 92 oC) serta waktu (0, 10, 20, dan 30 menit) pasteurisasi dengan pengulangan sampel sebanyak tiga kali. Hasil menunjukkan bahwa proses pasteurisasi dapat mempengaruhi sifat-sifat jus melon GMP yaitu dapat mendegradasi aktivitas antioksidan, kandungan total fenolik, vitamin C, serta total asam berturut-turut sebesar 51%; 16,8%; 84%; dan 296%. Akan tetapi nilai pH jus melon meningkat setelah dipasteurisasi dengan persentase 1,6%. Kinetika degradasi aktivitas antioksidan dapat didekati dengan menggunakan kinetika reaksi orde pertama dapat didekati dengan menggunakan kinetika reaksi orde pertama. Rentang nilai D aktivitas antioksidan, total fenolik, dan  vitamin C berturut-turut adalah 97,09-714,29 menit, 400-1666,67 menit, dan 38,76-222,22 menit. Nilai Z berturut-turut sebesar 32,15; 46,95; dan 37,04 °C. Ketiga parameter yang dievaluasi memiliki sifat sensitif terhadap perlakuan termal. Kata kunci— Aktivitas antioksidan, Kinetika degradasi termal, Jus melon, Gama Melon Parfum, Pasteurisasi