Los metales traza presentes en las aguas marinas, procedentes de actividades antropogénicas, constituyen un serio problema ambiental y de salud debido a su toxicidad y a las repercusiones que ocasionan sobre los seres vivos, al introducirse en la cadena trófica. La determinación de metales traza en agua de mar supone un problema analítico complejo derivado de la baja concentración a la que se encuentran los analitos y al elevado contenido salino que dificulta la cuantificación. Por ello, surge la necesidad de contar con técnicas de detección sensibles y con metodologías de separación / preconcentración de muestra que permitan aislar los analitos de la matriz y aumentar su concentración para facilitar la determinación. El reto de la Química Analítica es diseñar métodos que se ajusten a los principios de la Química Verde, para que las repercusiones de su actividad sobre el medio ambiente se vean minimizadas. Los métodos han de ser sencillos, rápidos, emplear pocos reactivos y permitir la determinación multielemental para economizar tiempo y esfuerzo. En este contexto, este estudio se ha centrado en la determinación simultánea de los analitos Ag, As, Au, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, Pb, U, V y Zn empleando la técnica de ICP-MS de elevada sensibilidad, cuyas condiciones de trabajo se han optimizado en el capítulo I y en el conocimiento, diseño y aplicación de distintas metodologías de preparación de muestra. Estas metodologías se han basado en las técnicas de extracción en fase sólida con resinas de intercambio catiónico (capítulos II y III), la técnica de coprecipitación (capítulo IV), la extracción en punto de nube (capítulo V) y finalmente, la determinación directa (capítulo VI).