INTRODUÇÃO: O monitoramento dos aspectos fisiológicos e cognitivos ao longo da temporada de treinamento torna-se cada vez mais importante na busca de melhores resultados em atletas de alto rendimento, uma vez que são submetidos a cargas excessivas de treinamento e, consequentemente, a períodos inadequados de recuperação. Neste sentido, compreender as alterações psicofisiológicas e as relações com o desempenho físico e cognitivo dos atletas de forma longitudinal faz-se necessária. OBJETIVO: Analisar as respostas psicofisiológicas e as alterações do Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro em atletas jovens de badminton durante a temporada de treinamento e determinar a relação entre as variáveis pré e ao final da temporada. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram avaliados 14 jovens atletas de badminton, ao longo da temporada de treinamento (pré-temporada, meio da temporada e final da temporada). O Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro sérico (sBDNF) foi determinado durante a pré-temporada e ao final da temporada. A quantidade e qualidade do sono, prática de atividade física total e o tempo em atividade vigorosa foram medidos por meio de um acelerômetro tri-axial ao longo da temporada. A massa livre de gordura (MLG), a massa muscular esquelética (MME), a massa gorda (MG), a força de preensão manual, a aptidão cardiorrespiratória (VO2máx) e a ingestão alimentar foram avaliadas durante a temporada. O Stroop Color and Word Test foi empregado para avaliar tarefas cognitivas e para avaliar o humor, foi utilizada a Escala de Humor de Brunel, ambos os testes avaliados ao longo da temporada. RESULTADOS: Como resultados, pode-se observar redução estatisticamente significante do sBDNF (-16,3 ± 46,8%; p = 0,007) e tempo de sono (final da temporada = 5,7 ± 1,1 vs pré-temporada = 6,6 ± 1,1 horas por noite, p = 0,043) ao final da temporada. Por outro lado, houve melhora na função cognitiva no final da temporada em relação à pré-temporada, com diminuição no tempo para mencionar a cor e maior número de palavras no teste de Stroop color (p <0,05). Houve redução na ingestão de carboidratos ao final da temporada em relação à pré-temporada, bem como a ingestão total de calorias no meio e ao final da temporada em comparação com a pré-temporada. Houve correlações significantes entre sBDNF e VO2máx na pré-temporada (r = 0,61, p = 0,027), e uma tendência foi observada com a MLG (r = 0,57, p = 0,051) e força de preensão manual (r = 0,55, p = 0,054). Não houve correlação entre sBDNF e desempenho cognitivo, tempo de sono e porcentagem de jogos ganhos. CONCLUSÃO: Pode-se concluir que, os atletas melhoraram a função cognitiva; no entanto, somente as mulheres melhoraram a composição corporal (MLG e MME); enquanto que, no sexo masculino, no meio da temporada, foi observado um incremento no VO2máx, porém houve diminuição no final da temporada, retornando aos valores iniciais. Os níveis de sBDNF foram positivamente correlacionados com o VO2máx na pré-temporada e não foram observadas correlações entre o sBDNF e parâmetros psicológicos, tempo de sono e desempenho esportivo no final da temporada.