La grasa intramuscular (IMF) representa un rasgo económico crítico que determina la calidad de la carne de res. Identificar biomarcadores que distingan la grasa intramuscular de la grasa subcutánea facilita nuestra comprensión de los mecanismos de deposición de IMF y permite desarrollar estrategias para mejorar la calidad de la carne. Por lo tanto, este estudio investigó las diferencias en la expresión de genes y proteínas, así como en los contenidos lipídicos entre estos depósitos utilizando un análisis multi-óptico integrado. Encontramos que el tejido graso intramuscular exhibió una mayor expresión de genes involucrados en la señalización del calcio y la vía de la glucólisis tanto a nivel de genes como de proteínas, mientras que mostró una disminución en la expresión a nivel de proteínas de genes involucrados en el metabolismo lipídico. Se establecieron once proteínas candidatas y tres especies lipídicas como candidatas específicas de IMF, lo cual es valioso para desarrollar estrategias de cría o intervenciones nutricionales para mejorar la deposición de IMF en el ganado.