Ce travail de thèse repose sur la combinaison de deux paradigmes de recherche en psychologie cognitive : la rotation mentale et les transferts intermodaux/inter-tâches. Dans notre première étude (Expériences 1a, 1b, 1c, 2a, et 2b), l'objectif était d'évaluer la dépendance/indépendance des traitements visuel et tactile, lors de tâches de rotation mentale : le Test des Rotations Mentales (Vandenberg & Kuse, 1978) et une tâche élémentaire de rotation mentale (Shepard & Metzler, 1971). En utilisant un plan expérimental intra-sujet, nous avons comparé quatre conditions expérimentales incluant des apprentissages intramodaux : 1. Visuel-Visuel ; 2. Tactile-Tactile, et des transferts intermodaux : 3. Visuel-Tactile ; 4. Tactile-Visuel. Les participants ont ainsi réalisé deux tâches successives dans des conditions sensorielles similaires ou différentes (session 1 et session 2). Nos résultats révèlent que la rotation mentale peut dépendre de processus de traitement des représentations spécifiques à la modalité sensorielle utilisée. Les informations découlant d'une expérience visuelle sont réutilisables dans la condition tactile, alors qu'à l'inverse, nous n'avons observé que très peu de transferts tactiles en condition visuelle. Les traitements visuels et tactiles, sur des objets tridimensionnels complexes, permettent ainsi le développement de stratégies d'imagerie mentale spécifiques (Visuel-Visuel-IM vs. Tactile-Spatial-IM), découlant de différents modes de traitements perceptifs (visuel-global vs. tactile-spatial)... / The work presented in this dissertation is based on the combination of two research paradigms in the field of cognitive psychology: mental rotation and intermodal/inter-task transfer of learning. In our first study (Experiments 1a, 1b, 1c, 2a, and 2b), the objective was to evaluate the processing dependence/independence of visual and tactile information during two mental rotation tasks: the Mental Rotation Test (Vandenberg & Kuse, 1978) and an object mental rotation task (Shepard & Metzler, 1971). Using an intra-subject experimental design, we compared four experimental conditions including intramodal learning: 1. Visual-Visual ; 2. Tactile-Tactile, and intermodal transfer: 3. Visual-Tactile ; 4. Tactile-Visual. Subjects performed two successive tasks in similar perceptual conditions or different perceptual conditions (session 1 and session 2). Our results revealed that mental rotation can depend on treatment processes of mental representations specific to the perceptual modality being used. The information derived from visual prior experience can be used in the tactile condition, whereas we observed few significant tactile transfers in the visual condition. Visual and tactile treatments on complex three-dimensional objects thus permit specific mental imagery strategies (Visual-Visual-IM vs. Tactile-Spatial-IM), derived from different perceptual exploration strategies (visual-global vs. tactile-spatial)...