Cet ouvrage presente la premiere demonstration aeroporte et en micro-gravite du fonctionnement d'un senseur inertiel a ondes de matiere, realise au sein du groupe d'Optique Atomique du Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique. Le manuscrit se concentre sur la conception d'un tel instrument et en detaille deux applications differentes. La premiere releve de la possible amelioration de la stabilite long terme et de l'exactitude des capteurs aeroportes traditionnels offerte par le senseur inertiel a ondes de matiere. La seconde porte sur l'utilisation d'un tel instrument pour tester le principe d'universalite de la chute libre en micro-gravite, avec des atomes froids comme masse-test."