Les magiciens trompent souvent l’esprit des spectateurs en manipulant certaines de leurs limites cognitives. Ainsi, la magie offre probablement un terrain original pour étudier certains processus cognitifs tels que la perception, l’attention, le raisonnement... Dans cette thèse, nous proposons plusieurs recherches qui tentent d’étudier scientifiquement les mécanismes psychologiques en jeu dans la prestidigitation. Dans une première partie, nous discutons de l’intérêt de cette « science de la magie » en passant en revue les principales recherches du siècle dernier à aujourd’hui, puis en discutant de plusieurs terrains d’investigations inexplorés et sans doute prometteurs. Dans une seconde partie, nous centrons nos recherches sur une illusion perceptive robuste dans laquelle les participants ont l’impression de « voir » une balle disparaître en l’air : la Vanishing Ball Illusion (VBI). Dans une première étude, nous explorons le rôle du regard du magicien dans la sensibilité à cette illusion. Dans une seconde étude, nous testons l’hypothèse selon laquelle la VBI serait basée sur un effet de Representational Momentum, ce dernier se référant à la tendance des observateurs à "se souvenir" du point d'arrêt d'une scène dynamique de façon décalée dans le sens du mouvement. Dans une troisième partie, nous explorons les mécanismes psychologiques en jeu dans un autre outil très utilisé par les magiciens et peu étudié par la psychologie à ce jour : l’utilisation d’une « fausse solution ». Pour terminer, nous discutons de l’ensemble des résultats et abordons différentes perspectives de recherches qui nous semblent prometteuses dans le domaine de la psychologie de la prestidigitation. / Magicians often trick spectators’ mind by manipulating some of their cognitive limitations. Thus, magic offers an original basis for studying cognitive processes, such as perception, attention, reasoning, etc. In this vein, the present thesis proposes some research that scientifically explores the psychological mechanisms at stake in magic tricks. In the first part of the manuscript, we discuss the interests of an “experimental science of magic” by reviewing the main research from the last century to the present and by presenting some yet unexplored promising areas. In the second part, we focus our research on a robust illusion in which participants ‘‘perceive’’ an imaginary ball disappearing into the air: the Vanishing Ball Illusion (VBI). In a first experimental study, we explore the role of the magician’s gaze in illusion sensitivity. In a second study, we test the hypothesis that VBI could be based on a Representational Momentum effect, the latter referring to the tendency of observers to perceive the stopping point of a moving scene as being located farther ahead in the direction of motion than it really is. In the third part of our manuscript, we explore the psychological mechanisms at stake in another tool often used by magicians and poorly known to psychologists: the use of a “false solution”. Finally, we discuss the overall results and we propose promising research perspectives in the “science of magic”.