INTRODUÇÃO: A resistência à insulina (RI) é uma alteração metabólica frequentemente observada em pacientes com câncer, porém os mecanismos envolvidos em sua ocorrência permanecem incompletamente compreendidos. Embora alterações da composição corporal, como adiposidade visceral e baixa muscularidade, tenham sido associadas à RI, a contribuição relativa desses compartimentos ainda é incerta. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a sensibilidade à insulina e sua associação com a composição corporal em pacientes com câncer de reto. METODOLOGIA: Estudo observacional transversal com coleta prospectiva de dados, realizado com pacientes adultos portadores de câncer de reto acompanhados no Hospital de Clínicas da UNICAMP. A composição corporal foi avaliada por tomografia computadorizada e antropometria. A sensibilidade à insulina foi determinada por meio do clamp euglicêmico hiperinsulinêmico. Adicionalmente, foram avaliados a captação de glicose pelo 18F-FDG-PET/CT, a força de preensão palmar, parâmetros laboratoriais, índices inflamatórios e o perfil metabolômico sérico. RESULTADOS: Foram incluídos 39 pacientes. A baixa muscularidade associou-se a menor circunferência da panturrilha, menor força de preensão palmar e maior frequência de caquexia. Entretanto, pacientes com baixa muscularidade apresentaram sensibilidade à insulina preservada, evidenciada por maiores valores de M-TBW e M-FFM. Em contraste, a obesidade visceral esteve associada à hiperinsulinemia, maiores concentrações de leptina, níveis mais elevados de proteína C reativa e razão PCR/albumina, além de maior resistência à insulina avaliada tanto por M-TBW quanto por M-FFM. Maior área de tecido adiposo visceral associou-se a menor sensibilidade à insulina, enquanto maior atenuação do tecido adiposo visceral associou-se a maior sensibilidade insulínica. A análise metabolômica não identificou assinaturas metabólicas globais capazes de discriminar indivíduos sensíveis e resistentes à insulina. CONCLUSÃO: Em pacientes com câncer de reto, a obesidade visceral esteve associada à maior resistência à insulina, hiperinsulinemia e inflamação sistêmica, enquanto a baixa muscularidade não se associou à redução da sensibilidade insulínica. Esses achados sugerem que a resistência à insulina nessa população está mais relacionada à adiposidade visceral do que à perda de massa muscular. Além disso, são compatíveis com a hipótese de particionamento energético, na qual a mobilização de substratos a partir do tecido adiposo contribui para a preservação relativa da sensibilidade à insulina no músculo esquelético.