La monitorización de los diferentes procesos fisiológicos del ser humano proporciona información muy valiosa para comprender tanto su funcionamiento normal como el patológico. Es por ello que en las últimas décadas se ha incrementado el esfuerzo por desarrollar y aplicar métodos que sean capaces de obtener la mayor cantidad de información útil de las señales biomédicas, así como de utilizar dicha información para hacer predicciones acerca de los problemas concretos bajo estudio. La metodología aplicada abarca desde el uso de análisis espectral y analisis no lineal, para caracterizar las señales, hasta el empleo de las últimas metodologías de ensemble learning y deep learning para construir modelos predictivos. El propósito de esta charla es contextualizar la investigación basada en el procesado de señales biomédicas y exponer algunas de las necesidades metodológicas actuales.