Este trabajo tiene como objetivo presentar una mirada global de la aplicabilidad de los modelos de análisis multinivel en el ámbito de la investigación sanitaria. Ofrece información sobre los fundamentos teóricos, metodológicos y estadísticos y, además, menciona los pasos básicos para la construcción de estos modelos, y da ejemplos de su uso, según la estructura jerárquica de los datos. Cabe resaltar que, antes de utilizar estos modelos, se requiere contar con un soporte teórico sobre la necesidad de uso y una valoración estadística que dé cuenta del porcentaje de varianza explicada por el efecto de agrupación de las observaciones. Los requisitos para llevar a cabo este tipo de análisis dependen de condiciones especiales como el tipo de variables, la cantidad de unidades por nivel o el tipo de estructura jerárquica. Se concluye que los modelos de análisis multinivel son una herramienta útil para lograr la integración de información, dadas la complejidad de las relaciones y las interacciones que determinan la mayoría de las condiciones de salud, incluida la pérdida de independencia entre las unidades de observación.