Cette th se est consacr e la mod lisation spatio-temporelle par un mod le math matique qui est appliqu l'imagerie dynamique du coeur et la recherche d'images par le contenu. L'approche propos e se base sur le mod le d' tat harmonique qui est lin aire et dynamique. Tout d'abord, nous donnons la d finition du mod le. Puis, nous prolongeons cette d finition du mod le pour qu'il r ponde aux objectifs de notre de travail. Cette red finition du mod le nous a permis de proposer des algorithmes originaux dans les deux contextes d'applications. Dans le contexte de l'imagerie m dicale, nous proposons deux algorithmes afin d'assurer le suivi du mouvement du ventricule gauche sur base d'images IRM. Ces algorithmes offrent une aide l' mission de diagnostic grace l'ensemble des mesures produites. Pour ce qui est de la recherche par le contenu, nous proposons trois descripteurs qui assurent une repr sentation succincte et intuitive des objets pr sents dans les bases d'images d' valuation. Un proc d de normalisation, des mesures de similitudes adapt es sont implant s pour valuer, lors d'exp riences, l'invariance, la discrimination et la robustesse de nos descripteurs de formes.