O aumento drástico da prevalência de patologias associadas ao ganho de peso é resultado do desequilíbrio no balanço energético corporal, o que caracteriza uma desregulação neuroendócrina e leva a um grupo heterogêneo de condições com múltiplas causas. Frente à importância das alterações causadas por esse desbalanço estratégias são empregadas com a finalidade de elevar a eficácia de perda de peso, como por exemplo, o uso de nutrientes presentes nos alimentos, como o óleo de peixe, capaz de ligar-se a receptores importantes na manutenção da homeostase energética, associado à estimulação do receptor β-3 adrenérgico, um dos principais responsáveis pela termogênese e gasto energético. O presente estudo teve como objetivo avaliar se a ativação de receptores PPARγ, pelo óleo de peixe (OP), potencializa o efeito da estimulação β3-adrenérgica pelo agonista mirabegrona (MIRA) em ratos. Para isso foram testados diferentes doses de OP e MIRA por via oral e intracerebroventricular de forma aguda para determinar as doses de melhor resultado e poder associar tais doses de forma crônica, por 8 dias de administração consecutivas, desta forma ao final do 8° dia para ambas as formas de administração os animais que receberam os tratamentos associados de OP+MIRA apresentaram menor ganho de peso corporal, consumo de ração e maior temperatura interescapular, além disso apresentaram menor massa de tecido adiposo epididimal. Tendo em vista a influência da termoneutralidade sobre a adaptação da termogênese o tratamento associado das duas substâncias demonstrou-se eficaz se sobrepondo ao estímulo fisiológico da adaptação à temperatura ambiente, apresentando maior temperatura interescapular, menor ganho de peso corporal e consumo de ração. A associação de OP+MIRA potencializou a atividade locomotora dos animais, no protocolo de campo aberto, provavelmente por estimular a via simpática, por intermédio de um bloqueio dos receptores β-adrenérgico a associação foi testada e de fato a temperatura interescapular dos animais tratados com propranolol foi inferior ao tratamento associado, indicando que o aumento da temperatura está ligada a estimulação simpática. Conclui-se que terapias combinadas utilizando agonistas do receptor β3-adrenérgico e do ligante do PPARγsão eficazes na modulação do balanço energético, tendoefeitos sobre o peso corporal, o consumo de ração e termogênese interescapular podendo constituir uma estratégia futura para estudos de tratamento e prevenção da obesidade.