Dans ce cours les principaux resultats experimentaux concernant les reactions entre ions lourds sont passes en revue et les differentes methodes theoriques permettant leur description sont exposees. Le premier chapitre est consacre a une classification des reactions entre ions lourds, les differents processus dependant de facon significative de l'energie disponible pour la reaction, et du moment angulaire relatif de la diffusion. Le deuxieme chapitre presente les methodes semi-classiques utilisant des trajectoires complexes. Des phenomenes tels que l'absorption le long de la trajectoire classique, ou la penetration dans des regions classiquement interdites peuvent ainsi etre decrites. Le troisieme chapitre traite les phenomenes dependant du temps dans le contexte de la theorie TDHF. Le formalisme complet est presente, ainsi qu'une revue des principaux resultats theoriques. Dans le quatrieme chapitre un modele qui decrit la diffusion de deux puits de potentiel nucleaires est presente. Ce modele permet le calcul des probabilites de reaction elastique, inelastique et de transfert, de facon microscopique sans parametre ajustable. Finalement dans un cinquieme chapitre se trouvent developpes des modeles statistiques pour l'etude des reactions profondement inelastiques