Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude des dynamiques ultrarapides à l’échelle picoseconde dans les matériaux. Une première partie est consacrée à l’acoustique picoseconde. Elle présente la génération et la détection tout optique d’ondes longitudinales dans des matériaux transparents, via la transduction thermoélastique et la détection photoacoustique. La génération non linéaire par absorption multiphotonique est également abordée, ainsi que les résultats obtenus, permettant l’étude de solides cristallins et la quantification du relargage thermique dans des composés organométalliques complexes étudiés pour des applications biomédicales. Une seconde partie porte sur l’étude tout optique des propriétés magnétiques des matériaux. Elle traite du couplage spin–réseau dans des hétérostructures ferromagnétiques épitaxiées à forte anisotropie magnétique, ainsi que de l’influence d’ondes de surface intenses, générées optiquement, sur l’état d’aimantation d’un film mince ferromagnétique. Cette partie se termine par la détection optique de la transition supraconductrice dans un film mince d’YBCO, mise en évidence grâce à l’acoustique picoseconde et à la précession magnétique gigahertz. Cette thèse démontre les capacités de l’optique ultrarapide à induire et sonder une grande variété de phénomènes dans une large gamme de matériaux.