CETTE THESE SE DIVISE EN TROIS PARTIES. LA PREMIERE PARTIE FAIT UNE SYNTHESE DE LA THEORIE DU PHENOMENE DE POLARISATION SPONTANEE (PS) ET DONNE LES DEUX PRINCIPAUX TYPES DE MODELISATION DES PS EN HYDROGEOLOGIE. LA DEUXIEME PARTIE EST CONSACREE A L'EXPERIMENTATION DE LA METHODE PS SUR DIVERS CONTEXTES GEOLOGIQUES: VOLCANIQUE, SEDIMENTAIRE ET CRISTALLIN. CETTE ETUDE EXPERIMENTALE CONSISTE EN UNE VALIDATION DES DONNEES PS PAR CELLES DE FORAGE. CETTE VALIDATION A PERMIS D'OBSERVER DEUX CAS DE FIGURE: UN PREMIER CAS OU LES ANOMALIES PS SONT VALIDEES PAR LA PRESENCE D'AQUIFERE DANS LES FORAGES ET UN DEUXIEME CAS OU IL N'EXISTE PAS D'ANOMALIE PS MAIS QUAND MEME DE L'EAU DANS LES FORAGES. DANS LA TROISIEME PARTIE DE LA THESE, ON REVIENT A L'ASPECT THEORIQUE DU PHENOMENE PS POUR EXPLIQUER LES DIFFERENTS CAS DE FIGURE OBSERVES: LES DIFFERENCES DE POTENTIEL ELECTRIQUE MESUREES EN SURFACE SONT LE RESULTAT DE L'EFFET COMBINE D'UN COURANT DE CONVECTION IONIQUE ET D'UN CONTRE-COURANT DE CONDUCTION OHMIQUE. A PARTIR DE L'ETUDE DES FACTEURS SUSCEPTIBLES D'INFLUENCER CES DEUX TYPES DE COURANT (ESSENTIELLEMENT LES RAPPORTS DE RESISTIVITE), NOUS PROPOSONS DIFFERENTS MODELES QUI PEUVENT EXPLIQUER LES DIFFERENTS CAS DE FIGURE OBSERVES SUR LE TERRAIN