Cette these propose une methode d'exploration de donnees biologiques dans un cadre de Realite Virtuelle. Ces donnees se presentent sous deux formes: la forme factuelle, provenant des immenses banques de donnees biologiques, et la forme textuelle, a savoir l'ensemble des donnees non structurees presentes dans les millions de publications. L'enjeu est de proposer une approche d'exploration et d'interaction, qui permettent couvrir la nature variee de ces donnees biologiques, qui soit adaptee aux donnees massives, et enfin qui reponde aux besoins des biologistes. Ainsi sur la base de l'etude des besoins des utilisateurs et de leurs usages, une representation visuelle adaptee a ete choisie, dans laquelle la semantique des donnees etudiees est traduite par des proprietes visuelles, geometriques, ou topologiques, choisies initialement par l'utilisateur. Plusieurs applications de cette approche, realisees en collaboration avec des biologistes ou des bioinformaticiens sont presentees, afin de mesurer la pertinence de cette solution d'exploration, face a plusieurs problematiques d'analyse de donnees biologiques."