Introdução: A obesidade juvenil aumentou exponencialmente nas últimas décadas. Esta doença pode causar comprometimento do controle neurocardíaco que, por sua vez, está associado ao maior risco de morbimortalidade e o desenvolvimento de doenças cardiovasculares na idade adulta. A obesidade e a disfunção do controle neural do coração podem prejudicar a capacidade funcional aeróbica. Objetivo: investigar o desempenho de adolescentes obesos no Teste de Caminhada de Seis Minutos (TC6min) e se este resultado está associado com índices de variabilidade da frequência cardíaca (VFC) simpático e parassimpático. Métodos: Aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (16508). Amostra: 16 adolescentes divididos em 2 grupos: grupo de obesos (n = 8), que participaram, durante 4 meses, de atividades físicas regulares e o grupo eutróficos (n = 8), sedentários. Foram feitas as medidas da massa corporal e da estatura e calculado o índice de massa corporal (IMC). A frequência cardíaca e os intervalos R-R foram registrados, por 15 min, em decúbito dorsal utilizando-se um cardiofrequencímetro (POLAR S810i, Kempele, Finlândia). Foram calculados os seguintes índices da VFC: alta (HF) e baixa (LF) frequência cardíaca em unidades normalizadas (Software Heart Rate Variability Analysis). Foi executado o TC6min segundo as diretrizes da American Thoracic Society. Os dados são representados de forma descritiva, em média e desvio padrão, na análise estatística foi aplicado o teste t pareado (nível de significância adotado de 5%). Resultados: dados dos grupos obesos e eutróficos, respectivamente: IMC (kg.m2) = 33,31±5,10 e 20,35±2,20 (p = 0,03); TC6min (m) = 460,63±25,34 e 498,38±39,22 (p = 0,03); HF (um): 19,29±11,88 e 45,65±16,53 (p = 0,004); LF (ms2): 584,2±329,3 e 583,8±639,4 (p = 0,82). Conclusão: Indivíduos obesos que participam de um programa semanal de atividade física, apresentam menor desempenho no TC6min e pior modulação autonômica parassimpática, quando comparados a indivíduos não-obesos e sedentários da mesma faixa etária.