La obesidad es una enfermedad socialmente significativa que se caracteriza por una acumulación desproporcionada de grasa. También se asocia con inflamación crónica, cáncer, diabetes y otras comorbilidades. Investigar biomarcadores y procesos patológicos vinculados a la obesidad es especialmente vital para los jóvenes, dado su mayor potencial para modificaciones en el estilo de vida. Al comparar los perfiles genéticos, proteómicos y metabolómicos de individuos categorizados como con bajo peso, normales, con sobrepeso y obesos, nuestro objetivo fue determinar qué capa ómica refleja con mayor precisión los cambios fenotípicos en un organismo que resultan de la obesidad. Perfilamos muestras de plasma sanguíneo empleando tres metodologías ómicas. El enfoque metabolómico GCxGC-MS no dirigido identificó 313 metabolitos. Para aumentar el conjunto de datos metabolómicos, integramos un método de proteómica HPLC-MS/MS sin etiquetar, lo que llevó a la identificación de 708 proteínas. La capa genómica abarcó el genotipado de 647,250 SNPs. Utilizando datos ómicos, entrenamos modelos de Mínimos Cuadrados Parciales dispersos para predecir el índice de masa corporal. Se seleccionaron características moleculares que exhibían coeficientes frecuentemente no cero como posibles biomarcadores, y exploramos además las vías biológicas enriquecidas. La proteómica fue la más efectiva en análisis de una sola ómica, con un error absoluto mediano (MAE) de 5.44 +/- 0.31 kg/m, incorporando un promedio de 24 proteínas por modelo. La metabolómica mostró un rendimiento ligeramente inferior (MAE = 6.06 +/- 0.33 kg/m), seguida de la genómica (MAE = 6.20 +/- 0.34 kg/m). Como era de esperar, los modelos multiómicos demostraron mejor precisión, particularmente la combinación de proteómica y metabolómica (MAE = 4.77 +/- 0.33 kg/m), mientras que incluir datos genómicos no mejoró los resultados. Este manuscrito es el primer estudio multiómico de la obesidad en una cohorte equilibrada por género de jóvenes adultos perfilados mediante métodos genómicos, proteómicos y metabolómicos. El enfoque integral proporciona nuevas perspectivas sobre los mecanismos moleculares de la obesidad, abriendo vías para intervenciones más específicas.