En esta tesis se han evaluado y cuantificado los cambios de las propiedades físicas de las masas de agua del Mediterráneo occidental desde principios del Siglo XX hasta básicamente la actualidad, año 2009, y su relación con el cambio climático. Este estudio se planteó debido a las discrepancias encontradas entre los resultados obtenidos previamente por numerosos trabajos que han analizado los cambios de temperatura y salinidad de las aguas del Mediterráneo occidental. Se conoce que los resultados pueden ser diferentes dependiendo de la forma en que se traten los datos disponibles y que las medidas tomadas por algunos instrumentos proporcionan datos erróneos. Además, los cambios de propiedades normalmente son evaluados sobre un mismo nivel de presión, sin embargo, en algunas zonas, las masas de agua se desplazan verticalmente, causando en muchas ocasiones cambios de propiedades en un nivel de presión concreto. El conjunto de estas razones podría ser el origen de las discrepancias observadas entre los resultados recogidos en la bibliografía. Por ello, nuestra aproximación ha sido evaluar los cambios de propiedades utilizando diferentes métodos para obtener las series temporales y calcular sus estadísticos, utilizando datos medidos por diferente instrumentación y evaluando los cambios sobre diferentes superficies, es decir, sobre isóbaras y sobre isopicnas. Sólo aquellos resultados que sean independientes de los datos analizados y los métodos aplicados serán considerados como válidos y robustos. Los principales resultados obtenidos en esta tesis son los siguientes. El uso de datos medidos por ciertos instrumentos, supuestamente sesgados, no afecta en las estimaciones de tendencias de las propiedades de las masas de agua del Mediterráneo occidental. Se han aplicado diferentes métodos para tratar de solventar la escasez de datos, detectándose que la aplicación de un método u otro provoca diferencias en las magnitudes de las tendencias estimadas. Por otro lado, se han preparado y analizado las series temporales más largas nunca estudiadas en el Mediterráneo Occidental (1900-2009), demostrándose por primera vez que la temperatura y salinidad de todas sus masas de agua han aumentado desde principios del Siglo 20 hasta básicamente la actualidad. Además se ha demostrado que los cambios de las propiedades de estas aguas no están aislados del calentamiento global y que estas series temporales constituyen un buen indicador para evaluar los efectos del cambio climático en los océanos. Por último, se ha demostrado que la ventilación de las aguas mediterráneas causa cambios de temperatura y salinidad en cada nivel isobárico, por ello, en esta cuenca, los cambios de propiedades detectados sobre isóbaras no son siempre indicativos de los cambios de propiedades que realmente han sufrido estas masas de agua.