La investigación tuvo el objetivo de analizar las asociaciones entre el patrón de consumo alimentario, estado nutricional y características metabolómicas de muestras poblacionales urbanas del nivel del mar (NM) y altura del Perú. Es un estudio comparativo-descriptivo, correlacional de corte transversal, en dos zonas de altura: Cerro Pasco (4340 m) y Puno (3800 m) y dos a NM: Lima (150 m) e Iquitos (104 m). En 200 varones y 200 mujeres entre 18 a 65 años, se evaluó el consumo alimentario y estado nutricional y en 70 voluntarios de Puno y 30 de Lima se realizó el estudio metabolómico. ANOVA, U Mann Whitney, fueron utilizadas para comparar medias, regresión lineal simple y múltiple para evaluar asociaciones y Chi cuadrado para comparar proporciones. P<0.05 se consideró como significativo. Se encontró que el consumo de carbohidratos es mayor en altura (p<0.05) en relación a NM; las grasas totales se encuentran dentro de los parámetros establecidos con diferencias en la calidad de grasas; el porcentaje de proteínas excede el parámetro de referencia en NM. En vitaminas y minerales, el consumo de retinol, vitamina A, riboflavina, niacina, ácido ascórbico, sodio, fósforo y hierro cubre el requerimiento en las 4 ciudades. Es deficiente en calcio, potasio, ácido pantoténico y piridoxina. La prevalencia de bajo peso, sobrepeso y obesidad es de 7%, 31% y 15% respectivamente a NM y de 4%, 29%, 28% en altura, la obesidad es prevalente en altura (p<0.05). La prevalencia de ectomorfos, mesomorfos y endomorfos es de 2%, 33%, 66%, respectivamente a NM y de 1%, 49%, y 51% en la altura. La expresión de metabolitos derivados del metabolismo de carbohidratos, proteínas, grasas y vitaminas es mayor en altura en relación a NM. Muestran mayores diferencias; la maltosa, maltoriosa, isovalerato, glutamil-ε-lisina, palmitoilcolina, dihomolinoleoil colina, leucotrieno B4 y α-tocoferol a NM y el 3-fosfoglicerato, lactato, α-cetoglutarato, dopamina, cisteinilglicina, 5-oxoprolina, linoleoil etanolamina y treonato en altura. El perfil lipídico muestra valores de LDL y HDL dentro de parámetros normales. Son elevados los triglicéridos y VLDL en altura que a NM. La glicemia es menor en altura que NM. (p<0.05). Se concluye; el consumo alimentario es elevado en carbohidratos en altura y en proteínas a NM, con similares características en el contenido graso. Se encuentran metabolitos derivados de los carbohidratos, grasas y proteínas asociados a obesidad y altura.