L’ostéosarcome est la principale tumeur primaire de l’os, affectant principalement une population jeune. Bien que la pathologie reste rare, les conséquences sont graves, avec encore aujourd’hui des marges d’excision de 2cm et un taux de décès après traitement de l’ordre de 30% sur le long terme. L’ostéosarcome se caractérise par la production d’une structure osseuse sous la forme d’un réseau qui se développe en conjonction de la progression des cellules tumorales. Le cancer entraîne une dégradation et une production de tissu osseux suivant un mécanisme de détournement du remodelage osseux par les cellules tumorales appelé "cercle vicieux". Dans cette thèse, nous abordons la question de l’ostéosarcome avec les méthodes d’analyse de la physique, dans le but d’explorer de nouvelles opportunités d’étude de cette pathologie. Nous avons étudié la structure de l’os à différents temps de développement, différentes échelles et suivant différentes techniques. Nous avons participé à la mise en évidence de la structure Bouligand à l’interface de construction de l’os en microscopie à lumière polarisée. Nous avons utilisé la structure nanoscopique des phases minérale et biologique mise en évidence par diffraction des rayons X pour proposer un modèle de l’activité de l’ostéosarcome aux temps courts. Et nous avons établi un protocole d’analyse d’image tomographiques de l’ostéosarcome à un stade avancé qui permet la comparaison objective avec les résultats de l’automate cellulaire mis au point dans une recherche des lois de propagation de l’ostéosarcome.