Objetivo: establecer los efectos sobre la osmolalidad y las concentraciones electrolíticas, plasmáticas y urinarias, del consumo de tres bebidas con diferente osmolaridad después de una actividad física de alta intensidad y larga duración.Métodos: nueve corredores de fondo realizaron 88 minutos de carrera en banda rodante (con una pendiente del 1% y al 80% de la frecuencia cardíaca de la reserva), seguidos de 90 minutos de recuperación; inicialmente, sin reposición hídrica –procedimiento deshidratado– (DH); posteriormente, tres procedimientos secuenciales y aleatorios ingiriendo un volumen similar de una de tres bebidas, isoosmolar, hipoosmolar o hiperosmolar –procedimientos con hidratación (RH)–. Los electrolitos, plasmáticos y urinarios, la osmolalidad plasmática y la osmolaridad urinaria se midieron antes y después de la carrera y al final de la recuperación.Resultados: en DH, al final del ejercicio, se observó una deshidratación hipernatrémica e hiperclorémica (p < 0,05); durante todo el procedimiento hubo hipercaliemia (p < 0,011); al final de la recuperación hubo reducción del volumen urinario (p < 0,05) e hipercaliuria (p < 0,001). La reposición parcial de las pérdidas hídricas, con las bebidas de diferente osmolaridad, atenuó la deshidratación y los cambios plasmáticos del sodio y el cloro pero no los del potasio al final del ejercicio, ni los del potasio urinario al final de la recuperación. Todas las variables estudiadas, excepto la concentración urinaria de cloro, se asociaron con la duración de la actividad física (p < 0,03); solo la pérdida de peso presentó asociación tiempo-tratamiento (p < 0,001). Hubo correlaciones, con todos los tratamientos, durante todo el procedimiento, entre el sodio y el cloro plasmáticos (r: 0,85-0,96) y entre la osmolaridad y el sodio urinarios (r: 0,50-0,83).Conclusiones: al final de la actividad física se observó en el grupo DH una deshidratación hipernatrémica, hiperclorémica e hipercaliémica; la reposición parcial de las pérdidas hídricas, en el límite inferior de lo recomendado, atenuó la deshidratación y los cambios de los electrolitos plasmáticos excepto los del potasio; tampoco modificó la hipercaliuria del final del procedimiento. Son pocas las investigaciones que emplean un modelo de mediciones secuenciales, doble ciego, como el utilizado en el presente trabajo.