OBJETIVOS: Establecer la relación entre la infección por rotavirus y la deshidratación por diarrea en niños colombianos menores de 5 años y determinar los factores de riesgo de la diarrea con deshidratación. MÉTODOS: Se realizó un estudio de casos y testigos en un hospital urbano de Bogotá, Colombia, entre abril de 2000 y febrero de 2001. Se seleccionaron 290 niños menores de 5 años de edad de uno u otro sexo; de ellos 145 estaban hospitalizados por enfermedad diarreica aguda (EDA) con deshidratación (casos) y 145 tenían diagnóstico de EDA sin signos de deshidratación (testigos). A todos los niños se les realizó un examen físico completo. Las madres respondieron un cuestionario con variables demográficas; socioeconómicas; de conocimientos, actitudes y hábitos higiénicos; y de acceso a los servicios de salud. Se determinó la presencia de rotavirus en muestras de heces fecales tomadas durante las primeras 48 horas del ingreso al estudio. RESULTADOS: Se encontró una asociación estadística entre la diarrea con deshidratación y la presencia de rotavirus en las muestras de heces (razón de posibilidades [RP] = 3,46; intervalo de confianza de 95% [IC95%]: 1,71 a 7,00), el peso al nacer <2 600 g (RP = 7,79; IC95%: 3,47 a 18,01) y el tiempo de lactancia materna inferior a 3 meses (RP = 3,17; IC95%: 1,66 a 6,13). El riesgo de presentar deshidratación se asoció con las condiciones socioeconómicas desfavorables, los hábitos higiénicos inadecuados de la familia del niño y una menor escolaridad materna. CONCLUSIONES: La calidad inadecuada de las acciones de promoción y prevención en una población con fácil acceso a los servicios de salud favoreció la aparición de casos de diarrea con deshidratación. La infección por rotavirus desempeña un papel importante en la gravedad de la EDA en niños colombianos.