Les relations faunistiques entre l'Atlantique et la Méditerranée sont complexes, affectées par les bouleversements tectoniques du Miocène, les vicissitudes climatiques du Pleistocène et la dis-continuité des régimes hydrologiques. Nous utilisons l'approche génétique infra-spécifique pour aborder la biogéographie de la faune marine méditerranéenne et en particulier pour décrire le niveau des échanges récents ou actuels avec l'Atlantique. Les taux de différenciation génétique entre populations ont été estimés à partir des données de la littérature ou de données non publiées sur seize espèces de l'Atlantique nord-est et de la Méditerranée. Ceux-ci révèlent un gradient génétique très fort, voire une quasi-absence de flux génique de part et d'autre de la région de Gibraltar chez une majorité d'espèces, qu'il s'agisse de poissons tropicaux, subtropicaux ou boréaux, ou d'invertébrés côtiers. Une telle situation est également observée, pour une proportion des espèces, de part et d'autre du seuil siculo-tunisien. Dans un petit nombre de cas, la structure géographique paraît cependant conforme aux at-tendus du modèle d'isolement par la distance. La phylogéographie moléculaire du flet Platichthys flesus permet d'inférer la séquence des mouvements de colonisation et des isolements géographiques des populations chez une espèce à affinités boréales. Une approche similaire est utilisée chez une espèce tropicale (la sardinelle ronde Sardinella aurita) et une espèce cosmopolite (le mulet cabot Mugil cephalus), qui révèle des affinités entre les populations méditerranéennes et celles de l'Atlantique tropical est. Nous analysons les implications possibles pour la systématique des populations méditerranéennes et spéculons sur le devenir des populations de certaines espèces à affinités boréales vis-à-vis du réchauffement climatique actuel. Nous engageons une réflexion sur les hypothèses du maintien des différences génétiques entre populations de part et d'autre des zones de transition en milieu marin.