Presentamos un algoritmo para la recuperación simultánea de parámetros de aerosoles y marinos en aguas costeras. El algoritmo se basa en un modelo de transferencia radiativa para un sistema acoplado atmósfera-océano, que se utiliza para entrenar una red neuronal de función de base radial (RBF-NN) para obtener un método rápido y preciso para calcular radiancias en la parte superior de la atmósfera (TOA) para los parámetros de entrada de aerosoles y marinos dados. El algoritmo de modelado inverso emplea optimización no lineal no restringida multidimensional para recuperar tres parámetros marinos (concentraciones de clorofila y partículas minerales, así como absorción por materia orgánica disuelta de color (CDOM)), y dos parámetros de aerosol (fracción de modo fino de aerosol y fracción de volumen de aerosol). Validamos el algoritmo de recuperación utilizando datos sintéticos y encontramos que, tanto para el sol bajo como para el alto, predice con precisión cada uno de los cinco parámetros, tanto con como sin ruido blanco agregado a las radiancias en la parte superior de la atmósfera (TOA). Al variar el ángulo cenital solar (SZA) y volver a entrenar el RBF-NN sin ruido agregado a la radiancia TOA, encontramos que el algoritmo predice la absorción de CDOM, la concentración de clorofila, la concentración mineral, la fracción de modo fino de aerosol y la fracción de volumen de aerosol con coeficientes de correlación superiores a 0,72, 0,73, 0,93, 0,67 y 0,87, respectivamente, para 45 SZA = 95.