Los beneficios de la actividad física en el ámbito escolar están ampliamente comprobados; sin embargo, factores como la motivación y la percepción de igualdad de los estudiantes son determinantes para las oportunidades de participación y aprendizaje en Educación Física. La presente investigación tiene como objetivo analizar las diferencias por sexo y las relaciones entre la actividad física, la motivación y la percepción de igualdad y discriminación en Educación Física, así como predecir la incidencia de la motivación y la igualdad sobre la actividad física en estudiantes de educación secundaria. La muestra estuvo conformada por 310 estudiantes (13.9 ± 1.2 años) y los instrumentos utilizados para la recolección de datos fueron el PAQ-C, el cuestionario de motivación en la Educación Física y el cuestionario de percepción de igualdad y discriminación en Educación Física. Los datos se analizaron con la prueba U de Mann-Whitney, el coeficiente de correlación de Spearman y un análisis de regresión lineal. Los resultados principales demuestran diferencias estadísticamente significativas por sexo en la actividad física y la percepción de igualdad de trato y discriminación. A su vez, se observa que la actividad física se asocia de manera positiva con la motivación intrínseca y extrínseca (regulación identificada, introyectada y externa); la igualdad de trato, con niveles de motivación más autodeterminados, y la discriminación, con los niveles de motivación menos autodeterminada. Por último, el análisis de regresión demostró que la regulación identificada predice de forma positiva y significativa los niveles de actividad física, mientras que la igualdad de trato lo hace de modo inverso. En conclusión, los hombres presentan mayores niveles de actividad física, menor percepción de igualdad de trato y mayor discriminación. Además, niveles de motivación más autodeterminados contribuyen a mayores niveles de actividad física en el contexto de la Educación Física.