Cette these reporte l'etude experimentale de la cinetique en phase gazeuse de plusieurs reactions d'interet atmospherique et astrophysique. La connaissance des constantes de vitesse de ces reactions est utile a la comprehension des processus de synthese et de destruction des molecules dans l'atmosphere terrestre et dans le milieu interstellaire. Sur le plan atmospherique, nous avons etudie les reactions d'une serie d'hydroxycetones, une sous-famille de COV carbonyles, (4-hydroxy-2-butanone, 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone) avec le radical OH et l'atome de Chlore Cl afin de definir leur devenir atmospherique. Nous avons determine les constantes de vitesse des reactions de ces hydroxycetones avec le radical OH en absolue a temperature ambiante et en fonction de la pression en utilisant la cellule cryogenique couplee a la technique PLP-LIF (Photolyse a Laser Pulse - Fluorescence Induite par Laser). Les constantes de vitesse des reactions de ces hydroxycetones avec Cl ont ete mesurees en relative a temperature ambiante et a pression atmospherique en utilisant les chambres de simulation atmospherique couplees aux techniques analytiques de detection: FTIR et GC-MS. En plus, une etude mecanistique a ete menee egalement afin d'identifier et quantifier les produits issus de ces reactions. L'ensemble des resultats obtenus est discute et nous a permis d'evaluer les implications atmospheriques de ces hydroxycetones (duree de vie et impact sur l'environnement). Sur le plan astrophysique, la cinetique des reactions impliquant le radical CN et une serie de molecules azotees (methyamine, dimethylamine, trimethylamine et acetonitrile) a ete etudiee sur une large gamme de temperature (23 K - 354 K) en utilisant la technique CRESU (Cinetique de Reaction en Ecoulement Supersonique Uniforme) et la cellule cryogenique couplees a la technique de detection PLP-LIF. Ces etudes experimentales ont ete accompagnees par des etudes theoriques afin de mieux comprendre les mecanismes reactionnels. Les eventuelles implications astrophysiques de l'ensemble de ces resultats ont fait l'objet d'une discussion detaillee. (auteur)