En olfaction, la qualité des mélanges odorants est une thématique peu étudiée. Pourtant, il s'agit là d'une dimension primordiale pour comprendre comment le sujet humain détecte, reconnait, et identifie les odeurs de son environnement et pour préciser les processus périphériques et centraux mis en jeu dans le traitement de l'information olfactive. De plus, les odeurs que nous rencontrons au quotidien sont exclusivement des mélanges complexes de molécules odorantes. L'objectif principal de cette thèse est de contribuer à la compréhension de la perception de la qualité odorante, et plus particulièrement dans le cas de mélanges binaires (constitués de 2 composés odorants). Les travaux présentés dans cette thèse apportent donc de nouvelles informations sur la perception de la qualité odorante, soulignant l'importance des processus bottom-up (du perceptif au cognitif) et top-down (du cognitif au perceptif) dans le traitement de la perception olfactive.