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Este artigo busca analisar os efeitos isolados e combinados de medidas objetivas relacionadas à segurança da atmosfera, alimentação e ambientes de atividade física sobre a obesidade de crianças em idade escolar. Este estudo transversal foi realizado com crianças de 9 e 10 anos de idade que estavam matriculadas na rede municipal de ensino de uma metrópole brasileira. As medidas objetivas ambientais incluíram a insegurança nos bairros (índices anuais de criminalidade e acidentes de trânsito), a disponibilidade de logradouros e espaços públicos para a prática de atividade física e o índice de estabelecimentos que comercializam majoritariamente alimentos ultraprocessados. Um buffer euclidiano de 1.000m em torno da casa das crianças foi tomado como unidade geográfica elegível. Nossa análise engloba os modelos de Análise de Componentes Principais e de Estimação de Equação Generalizada. Análises estratificadas foram realizadas com base na insegurança da vizinhança e na renda familiar da família da criança. Avaliamos 717 estudantes, 12,2% dos quais eram obesos. A variável latente ambiente obesogênico (deduzida das taxas de insegurança ambiental e do índice de estabelecimentos que comercializam majoritariamente alimentos ultraprocessados) constituiu o fator de risco para obesidade em crianças em famílias de baixa renda (OR = 2,37; IC95%: 1,06 -5,19). Parques e espaços públicos para a prática de atividade física foram fatores de proteção contra a obesidade infantil apenas nos locais que registraram as menores taxas de insegurança ambiental (OR = 0,30; IC95%: 0,09-0,94). Com base em nossas descobertas, a condição social modifica o efeito do ambiente sobre a obesidade infantil e reforça a relevância de políticas e estratégias intersetoriais para prevenir a obesidade infantil.