L’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une application majeure de la physique quantique accessible à l’échelle macroscopique. Elle permet, dans le cadre de son utilisation en santé, d’imager les organes internes d’un patient en fournissant des contrastes paramétrables en fonction de la localisation et/ou de la pathologie étudiée. Il est possible de passer de ces images résolues et contrastées à une imagerie quantitative, et donc à une caractérisation tissulaire précise. Dans la pratique clinique néanmoins, l’IRM quantitative, n’est que marginalement utilisée. Cela vient principalement du fait que ces méthodes de caractérisation tissulaire prennent un temps précieux à la fois lors de l’acquisition, mais également pour le post-traitement nécessaire à l’extraction des paramètres quantitatifs. Néanmoins, l’information plus riche et synthétique extraite fera, à terme, gagner un temps précieux au praticien. L’objectif de ces travaux de thèse est donc de proposer une mise en oeuvre de méthodes de quantification qui ne nécessitent pas le recours à des agents de contrastes dont l’utilisation peut être contre-indiquée. Ces méthodes comprennent notamment la quantification des temps de relaxation caractéristiques des tissus, de leurs différentes composantes comme la fraction de graisse, mais également de leurs paramètres de diffusion et de perfusion. Les méthodes de quantification proposées dans ce travail de thèse seront confrontées aux contraintes cliniques et des outils permettant une extraction plus simple et rapide des biomarqueurs quantifiés sont proposés. Ces méthodes sont illustrées ici dans des localisations anatomiques de la plus à la moins contraignante, allant de l’imagerie thoracique à celle du poignet en passant par le rachis lombaire.