Resumo Introdução: A dupla carga de má nutrição apresenta na atualidade novos e complexos desafios para a saúde pública, afetando de modo crescente populações vulneráveis, com consequências sociais negativas. Objetivo: Avaliar inter-relações de fatores biológicos e sociais com indicadores antropométricos do estado nutricional de crianças menores de cinco anos de idade. Método: Estudo transversal realizado em dois municípios do Estado da Paraíba, com crianças atendidas na Estratégia Saúde da Família. Analisaram-se fatores representativos das causas imediatas, intermediárias e básicas do estado nutricional das crianças, por meio de análise de correlação canônica. Resultados: Das 413 crianças que participaram do estudo, 9,4% foram diagnosticadas com déficit de estatura e 16,5% com sobrepeso/obesidade. O crescimento linear da criança associou-se ao peso ao nascer, à idade gestacional, à estatura materna e ao nível socioeconômico da família. O sobrepeso/obesidade revelou-se relacionado à idade da criança, ao índice de massa corporal materno, ao benefício do Bolsa Família e ao suporte social. Conclusões: A associação de características da criança ao nascimento, do estado nutricional materno e do entorno social com as proporções importantes de déficit de estatura e sobrepeso/obesidade observadas fundamentam a melhoria do estado nutricional da criança com foco na prevenção desde os estágios iniciais da vida.