La présente thèse a pour but d'étudier l'apprentissage morphosyntaxique du français comme langue seconde (L2). Elle cherche à examiner l'hypothèse proposée par certains modèles linguistiques et neurocognitifs selon laquelle les difficultés observées chez des bilingues tardifs à maitriser les connaissances morphosyntaxiques en L2 peuvent s'expliquer par un échec lors de la représentation mentale et le traitement de l'information morphosyntaxique, en comparaison avec les locuteurs natifs. Ainsi, les travaux présentés dans cette thèse utilisent des mesures électrophysiologiques afin de déterminer si ces difficultés sont associées (a) à la réalisation phonologique des inflexions morphologiques de la langue cible et (b) à l'interférence de la langue maternelle (L1). Les résultats démontrent que les apprenants tardifs sont capables d'acquérir des représentations morphosyntaxiques similaires à celle des locuteurs natifs. Nous avons également montré que l'information phonologique comprise dans les inflexions morphologiques joue un rôle important dans l'apprentissage morphosyntaxique en L2. Ces résultats nous ont permis de conclure que la capacité des apprenants bilingues à traiter l'information morphosyntaxique en L2 est moins influencée par la L1 à un niveau avancé d'apprentissage, tout en restant affectée par les propriétés morphosyntaxiques de la langue cible. De plus, ces résultats plaident en faveur des modèles linguistiques et neurocognitifs qui postulent que le traitement morphosyntaxique chez les bilingues avancés implique les même processus cognitifs que ceux des locuteurs natifs. / This thesis investigates morphosyntactic learning in adult second language (L2) learners of French. It examines the assumption posited by linguistic and neurocognitive models according to which L2 learners' difficulty in fully mastering morphosyntactic knowledge is due to a failure to mentally represent and process morphosyntactic information in a native-like manner. The series of experiments presented in this thesis use ERPs to investigate whether the difficulties that late L2 learners encounter in processing morphosyntactic agreement can be explained by (a) the phonological realization of inflectional morphology in the target language and (b) interference from the learners' native language (L1). The findings demonstrate that late L2 learners can achieve native-like processing of morphosyntactic knowledge at high levels of proficiency, regardless of the status of the morphosyntactic system in their L1. In addition, we provide evidence that phonological information contained in inflectional morphology plays an important role in the acquisition and processing of morphosyntactic agreement in L2. It is thus argued that L2 learners' processing of morphosyntactic agreement is less influenced by the L1 at high levels of proficiency, while still being potentially affected by the specific morphosyntactic properties of the target language. These findings give further support to linguistic and neurocognitive models positing that morphosyntactic processing in adult L2 learners involves mental representations and cognitive mechanisms similar to those used by native speakers.