En las últimas décadas, el sobrepeso y la obesidad en la infancia y la adolescencia han sido uno de los desafíos más importantes en salud pública. El objetivo de este estudio transversal fue explorar más a fondo la composición corporal y el estado nutricional de adolescentes con sobrepeso u obesidad utilizando indicadores habituales e inusuales. Los participantes fueron 90 adolescentes entre 10 y 18 años pertenecientes a un programa multiprofesional de tratamiento de la obesidad, quienes fueron evaluados con impedancia bioeléctrica multifrecuencia para determinar su estado nutricional como sobrepeso, con obesidad o con obesidad severa y composición corporal. Para analizar los datos se utilizaron análisis de varianza, correlación y regresión lineal ajustados por variables de confusión. Hubo diferencias significativas entre los tres grupos según su IMC en masa magra y grasa como indicadores habituales (p<0,05). Lo mismo se observó para los índices de masa magra y grasa, y para la relación magro-grasa (p<0,01), que son indicadores inusuales. Además, se observaron correlaciones positivas y significativas entre variables habituales e inusuales (r = 0,5 a 0,89; p<0,05). Al mismo tiempo, la masa magra y grasa tendió principalmente a aumentar con un IMC más alto en los adolescentes (p<0,05). Se concluye que la comparación y asociaciones entre las variables habituales e inusuales proporcionaron hallazgos importantes en la evaluación de adolescentes con sobrepeso, obesidad u obesidad severa. Se debe considerar que este estudio fue transversal y no indicó causa-efecto entre las variables.