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A insegurança alimentar é um problema de saúde pública, pois afeta uma ampla gama de indivíduos da população. Pode ser caracterizada por privação de alimentos, falta de nutrição essencial, falta de educação alimentar, falta de condições adequadas de armazenamento, má absorção e má nutrição geral. A relação entre insegurança alimentar e deficiência de micronutrientes requer mais esforços para aprofundar e discutir a relação. Esta revisão sistemática teve como objetivo avaliar a associação entre insegurança alimentar e deficiência de micronutrientes em adultos. A pesquisa foi realizada segundo PRISMA nas bases de dados Medline/Pubmed, Lilacs/BVS, Embase, Web of Science e Cinahl. Foram incluídos estudos realizados com adultos do sexo masculino e feminino, que investigaram a correlação ou associação entre a insegurança alimentar e o estado nutricional de micronutrientes. Não houve restrições de ano de publicação, país ou idioma. Foram encontrados 1.148 artigos, sendo incluídos 18 destes, realizados principalmente no continente americano e com mulheres. Os micronutrientes mais avaliados foram o ferro e a vitamina A. A insegurança alimentar esteve associada à deficiência de nutrientes em 89% (n = 16) dos estudos. Como resultado da metanálise, observou-se que há maior chance de anemia e baixos níveis de ferritina entre indivíduos com insegurança alimentar. Conclui-se que a insegurança alimentar está associada à deficiência de micronutrientes. A compreensão desses problemas permite a criação de políticas públicas capazes de contribuir para mudanças.