The aim of this study was to evaluate the association between levels of physical activity, psychosocial and perceived environmental factors in adolescents from Northeastern Brazil. A cross-sectional epidemiologic study was conducted with 2,859 adolescents enrolled in secondary schools (57.8% females; mean = 16.5 years; SD = 1.2) in the city of João Pessoa, Paraíba State, Brazil. The following physical activity correlates were measured: attitude, self-efficacy, social support from friends and parents, and perceived environmental characteristics. Physical activity was measured using a questionnaire. Multivariable ordinal logistic regression with proportional odds model analysis showed that the following factors are positively related to physical activity levels in adolescents: attitude, self-efficacy, as well as social support from parents and friends. Physical activity intervention programs should increase self-efficacy and social support from parents and friends, as well as a positive attitude toward physical activity.Este estudo analisou a associação do nível de atividade física com fatores psicossociais e ambientais em adolescentes do Nordeste do Brasil. Estudo epidemiológico transversal desenvolvido com 2.859 adolescentes (57,8% do sexo feminino, média de idade: 16,5 anos; DP = 1,2) no Município de João Pessoa, Paraíba, Brasil. Os seguintes fatores associados à atividade física foram mensurados: atitude, autoeficácia, apoio social dos pais e amigos e características do ambiente percebido. O nível de atividade física foi mensurado por questionário. Os resultados da análise multivariável por regressão logística ordinal, com modelo de odds proporcionais, identificaram os seguintes fatores positivamente associados ao nível de atividade física dos adolescentes: atitude, percepção de autoeficácia, apoio social dos pais e amigos. Programas de promoção da atividade física devem desenvolver ações para aumentar a autoeficácia dos adolescentes e o apoio social fornecido pelos pais e amigos, bem como desenvolver e reforçar atitudes positivas em relação à atividade física.