Proporcionamos una caracterización completa del las propiedades físicas de sistema estelar masivo triple σ Ori Aa, Ab, B, incluyenda una mejora de los parámetros orbitales del sistema binario de alta excentricidad σ Ori Aa, Ab. Nuestro estudio se basa en el análisis espectroscópico detallado de un total de 90 espectros en alta resolución. El analisis de la curva de velocidad radial nos ha llevado a poder determinar con gran precisión el periodo del par σ Ori Aa, Ab (11 minutos en 143 días). Hemos encontrado pistas indicando que la componente  σ Ori B es una estrella enana de tipo B-temprano con alta rotación. Así mismo, hemos obtenido las temperautras efectivas, gravedades, radios, luminosidades y masas de las tres componentes con una gran precisión. Las edades proporcionadas por nuestro estudio para el par cercano σ Ori Aa, Ab (el más masivo) son intrigantemente más jóvenes que la edad comúnmente aceptada para el cúmulo σ Orionis (3 ± 1 Ma). Los resultados de este estudio serán claves para una determinación precisa de la distancia al cúmulo σ Orionis, la interpretación de la fuerte emisión en rayos-X detectada para σ Ori Aa, Ab, B, y la investigación de la formación y evolución de tanto sistemas estelares múltiples masivos como de objetos subestelares cercanos.