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O sobrepeso e a obesidade na infância e adolescência representam um dos problemas de saúde pública mais desafiadores do nosso século devido às suas proporções epidêmicas e à significativa morbidade e mortalidade associadas e ao aumento dos custos de saúde pública. A patogênese da obesidade poligênica é multifatorial e se deve à interação entre fatores genéticos, epigenéticos e ambientais. Mais de 1100 loci genéticos independentes associados a características de obesidade foram identificados atualmente, e há grande interesse na decodificação de suas funções biológicas e na interação gene-ambiente. O presente estudo teve como objetivo revisar sistematicamente as evidências científicas e explorar a relação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e variantes de número de cópias (CNVs) com alterações no índice de massa corporal (IMC) e outras medidas de composição corporal em crianças e adolescentes com obesidade, bem como sua resposta às intervenções no estilo de vida. Vinte e sete estudos foram incluídos na síntese qualitativa, que consistiu em 7.928 crianças e adolescentes com sobrepeso/obesidade em diferentes estágios de desenvolvimento puberal que foram submetidos a tratamento multidisciplinar. O efeito de polimorfismos em 92 genes diferentes foi avaliado e revelou SNPs em 24 loci genéticos significativamente associados ao IMC e/ou alteração da composição corporal, que contribuem para o complexo desequilíbrio metabólico da obesidade, incluindo a regulação do apetite e do equilíbrio energético, a homeostase de glicose, lipídios e tecido adiposo, bem como suas interações. A descodificação da fisiopatologia genética e molecular/celular da obesidade e das interações gene-ambiente, juntamente com o genótipo individual, permitir-nos-á conceber intervenções preventivas e de gestão direcionadas e personalizadas para a obesidade no início da vida.