Objective: To synthesize the evidence available in the literature on the relationship between the components of physical activity, physical fitness and academic achievement in adolescents. Methods: The review followed the methodological procedures described by PRISMA and was carried out in the Lilacs, Medline, SciELO, PubMed, Web of Science and Science Direct databases. Quantitative empirical studies published as of 2006 were included. The following descriptors and keywords were used: “Motor activity”, “Physical fitness”, “Physical activity”, “Educational status”, “Academic achievement”, “Academic performance”, and their equivalents in Portuguese and Spanish. Results: The most widely investigated variable was physical fitness (45.5%) followed by physical activity (40.9%), whereas only three studies (13.6%) investigated both. Conclusion: Physical activity and physical fitness are positively associated with the academic achievement of adolescents. In more than 80% of studies the association was considered strong. The physical fitness component most frequently associated with academic achievement was cardiorespiratory fitness. Level of evidence II; Systematic review. RESUMO Objetivo: Sintetizar as evidências disponíveis na literatura acerca da relação entre os componentes da atividade física, da aptidão física e o desempenho acadêmico em adolescentes. Métodos: A revisão seguiu os procedimentos metodológicos descritos pelo PRISMA e foi realizada nas bases de dados Lilacs, Medline, SciELO, PubMed, Web of Science e Science Direct. Foram incluídos estudos empíricos, de natureza quantitativa, publicados a partir do ano de 2006. Os descritores e palavras chave utilizados foram: “Motor activity”, “Physical fitness”, “Physical activity”, “Educational status”, “Academic achievement”, “Academic performance” e seus equivalentes em português e espanhol. Resultados: A aptidão física foi a variável mais investigada (45,5%), seguida da atividade físic (40,9%), sendo que três estudos (13,6%) investigaram ambas. Conclusão: Atividade física e aptidão física estão positivamente associadas ao desempenho acadêmico de adolescentes. Em mais de 80% dos estudos a associação foi considerada forte. O componente da aptidão física mais frequentemente associado ao desempenho acadêmico foi a aptidão cardiorrespiratória. Nível de evidência II; Revisão sistemática. RESUMEN Objetivo: sintetizar las evidencias disponibles en la literatura sobre la relación entre los componentes de la actividad física, de la aptitud física y el desempeño académico en adolescentes. Métodos: La revisión siguió los procedimientos metodológicos descritos por PRISMA y se realizó en las bases de datos Lilacs, Medline, SciELO, PubMed, Web of Science y Science Direct. Se incluyeron estudios empíricos, de naturaleza cuantitativa, publicados a partir de 2006. Las palabras clave y los descriptores utilizados fueron: “Motor activity”, “Physical fitness”, “Physical activity”, “Educational status”, “Academic achievement”, “Academic performance”, y sus equivalentes en portugués y español. Resultados: La aptitud física fue la variable más investigada (45,5%), seguida de la actividad física (40,9%), siendo que tres estudios (13,6%) investigaron ambas. Conclusión: La actividad física y la aptitud física están positivamente asociados al desempeño académico de los adolescentes. En más de 80% de los estudios la asociación se consideró fuerte. El componente de la aptitud física más frecuentemente asociado al desempeño académico fue la aptitud cardiorrespiratoria. Nivel de evidencia II; Revisión sistemática.