Le besoin d'une très grande précision lors du traitement des matériaux par laser a fortement encouragé le développement des études de l'effet des impulsions ultra brèves pour la structuration des matériaux à une échelle micro et nano métrique. Une diffusion d'énergie minimale et une forte non linéarité de l'interaction permet un important confinement énergétique à des échelles les plus petites possibles. La possibilité d'introduire des changements de phases rapides et même de créer de nouveaux états de matière ayant des propriétés optimisées et des fonctions améliorées donne aux impulsions ultra brèves de sérieux arguments pour être utilisées dans des dispositifs très précis de transformation et de structuration des matériaux. L'étude de ces mécanismes de structuration et, en particulier, de leurs caractéristiques dynamiques, est une clé pour l'optimisation de l'interaction laser-matière suivant de nombreux critères utiles pour les procédés laser : efficacité, précision, qualité. Ce mémoire synthétise les travaux de l'auteur sur l'étude statique et dynamique du dépôt d'énergie ultra rapide, avec application aux procédés laser. La connaissance de la réponse dynamique des matériaux après irradiation laser ultra brève montre que les temps de relaxation pilotent l'interaction lumière-matière. Il est alors possible d'adapter l'énergie déposée à la réponse du matériau en utilisant les toutes récentes techniques de mise en forme spatio temporelle de faisceaux. Un couplage optimal de l'énergie donne la possibilité d'orienter la réponse du matériau vers un résultat recherché, offrant une grande flexibilité de contrôle des procédés et, sans doute, la première étape du développement de procédés « intelligents ».