Contexte : L’importance de l’activité physique (AP) et des inégalités sociales afférentes, dans la prévention et la prise en charge de l’obésité fait l’objet de débats. Notre objectif était d’identifier, au sein du programme PRALIMAP-INÉS, les déterminants de la participation d’adolescents en surpoids de milieu défavorisé. Méthodes : Cinq séances collectives dont deux spécifiques à l’AP et des activités adaptées individuelles ont été animées par des diététiciens, professionnels de l’activité physique et psychologues. Elles ont été proposées à 411 adolescents de 13 à 18 ans en situation de surpoids et d’obésité de milieu défavorisé et participant à PRALIMAP-INÉS, dans 35 collèges et lycées vosgiens. Résultats : La participation à au moins une séance collective était meilleure chez les collégiens comparée aux lycéens (OR = 2,2) et chez ceux qui déclaraient des difficultés financières pour payer une licence (OR = 5,8). Le nombre de séance augmentait avec l’indice de masse corporelle ; il était plus élevé chez les collégiens (+ 0,7 séance) et plus faible chez ceux déclarant des difficultés financières (– 1,1 séance). La participation à un entretien en AP était significativement meilleure chez les filles (OR = 1,8), chez ceux qui participaient à l’Union Nationale du Sport Scolaire (OR = 2,4) et qui déclaraient ne pas avoir d’amis avec qui pratiquer (OR = 2,7). Les niveaux d’AP et de sédentarité n’étaient pas associés à la participation. Conclusions : La participation initiale aux activités collectives PRALIMAP-INÉS était élevée chez les adolescents défavorisés avec difficultés financières mais son maintien tout au long du programme était chez eux plus difficile. Identifier les leviers du maintien de la participation est un défi majeur pour la pérennité du programme.