Las nuevas tecnologías juegan actualmente un papel fundamental en el contexto educativo. Como resultado, la realidad aumentada (RA) ha ganado recientemente presencia en los centros educativos. Sin embargo, esta tecnología educativa no ha sido explorada en profundidad en el nivel de educación secundaria. Por lo tanto, esta investigación tiene como objetivo analizar el impacto de la realidad aumentada en el rendimiento académico de los estudiantes de educación secundaria, considerando el género y las actitudes de los estudiantes hacia esta tecnología. En esta investigación de método mixto basada en un muestreo conveniente, se asignaron 321 estudiantes de 14 a 17 años de la misma escuela de educación secundaria a un grupo experimental (n = 159) y un grupo de control (n = 162). El grupo de control utilizó una metodología tradicional en un entorno de aprendizaje basado en diapositivas, mientras que el grupo experimental trabajó con una aplicación móvil de RA (ComputAR) diseñada con los mismos conceptos. Los instrumentos de recolección de datos utilizados comprendieron una preprueba/postprueba en ambos grupos y entrevistas semiestructuradas en el grupo experimental. Los resultados mostraron que los estudiantes que utilizaron la realidad aumentada obtuvieron mejores calificaciones, resaltando los beneficios potenciales de integrar esta tecnología en el proceso de enseñanza. No se observaron diferencias significativas en cuanto al género de los estudiantes. En conclusión, este estudio proporciona hallazgos que fomentan el uso de la realidad aumentada en las escuelas secundarias.