Cette thèse présente la caractérisation géochimique du matérielle particulaire de l'air respirable (PM10 et PM2.5) du Santiago du Chili. L'objective principal de l'étude, est l'identification des sources polluantes à travers des traçages d'éléments chimiques afin d'identifier leur origine et les processus de génération principaux. Ceci passe par l'analyse des concentrations en éléments majeurs et traces, leurs variations entre sites, saisonnières et interannuelles. Il s'agit d'un pré-requis pour aborder l'impact de ces polluants en terme de santé publique, et fournir des outils pour faire évoluer les politiques publiques. Ce présent travail, a permis aussi, de quantifier les niveaux et variations des concentrations en éléments chimiques potentiellement toxiques qui peuvent impacter sur le taux de mortalité liées à pathologies cardiaques ou respiratoires.