Le système auditif central d'un sujet normo-entendant fusionne perceptivement les composantes spectrales des sons complexes harmoniques, bien que ces composantes soient initialement séparées par la cochlée. Cette fusion harmonique joue un rôle important dans l'analyse des scènes acoustiques multi-sources, situations dans lesquelles la gêne auditive des patients atteints de surdité neurosensorielle est généralement exacerbée. L'objectif de cette thèse était d'une part de clarifier les mécanismes de la fusion harmonique chez les auditeurs sains, et d'autre part d'étudier l'impact des surdités neurosensorielles sur la sensibilité à l'harmonicité. Une première expérience, menée sur des auditeurs sains, a porté sur la reconnaissance auditive de l'octave harmonique, formée par des sons purs simultanés dont le rapport fréquentiel est égal à 2. L'expérience montre que le mécanisme permettant cette reconnaissance est insensible à la direction d'un écart par rapport à l'octave. Il apparaît par contre que, pour des sons purs présentés consécutivement, l'octave ne représente plus une singularité du point de vue de la discrimination perceptive. Une seconde expérience, incluant des sujets atteints de surdité neurosensorielle légère à moyenne, montre que l'effet de ces surdités sur la sensibilité absolue à l'harmonicité est très variable d'un individu à l'autre, et semble refléter avant tout le niveau d'altération de la discrimination fréquentielle. Cependant, l'expérience fait apparaître chez tous les sujets testés la conservation d'une sensibilité relative à l'harmonicité : le seuil de détection d'une inharmonicité par rapport à l'octave s'avère toujours meilleur que le seuil de détection d'une différence entre des rapports de fréquences inharmoniques, même en présence de pertes tonales moyennes supérieures à 45 dB entre 500 et 4000 Hz.