La période récente est marquée par la prise de conscience de l’épuisement progressif de nombreuses ressources naturelles et de l’irréversibilité de l’impact de certaines activités humaines sur l’environnement. Ce regard nouveau porté sur les relations homme-milieu suscite, depuis quelques années, un regain d’intérêt pour l’étude du comportement humain désormais envisagé comme une ressource à mobiliser pour limiter les externalités négatives de ces activités anthropiques. Ce mémoire d’HDR traite plus spécifiquement des comportements de mobilité dans l’espace urbain qui soulèvent de nombreux enjeux environnementaux et socioéconomiques. La question de recherche principale consiste à analyser comment les comportements de mobilité quotidienne et résidentielle des individus structurent l’espace urbain et sont structurés par celui-ci. La démarche mobilisée, théorique et empirique, s’appuie sur une dialectique entre les concepts de pratiques (notamment les choix de lieux d’activité et le choix modal) et de représentations (à travers les préférences résidentielles ou encore les représentations sociales des modes de transport) pour prendre en compte la complexité des choix et des comportements. Ces comportements sont modélisés en intégrant les caractéristiques des structures spatiales intra-urbaines, permettant ainsi de donner une interprétation géographique à ces pratiques et représentations au regard de gradients de densité, de la composition sociodémographique des quartiers ou encore de l’accessibilité spatio-temporelle aux aménités urbaines. Les résultats empiriques permettent d’identifier certains leviers, en termes d’aménagement ou de communication, susceptibles de promouvoir une ville et une mobilité plus durables, tant du point de vue environnemental que social.