Les nanoparticules (NPs) de métaux nobles (par ex. l'or ou l'argent) ont attiré beaucoup d'attention par leurs propriétés optiques fascinantes, comme des résonances de plasmon de surface. Ces propriétés optiques dépendent fortement de la morphologie des NPs, ainsi que de la distance entre les particules et de l'environnement local. En particulier, la mise en forme de NPs distinctes dans des nanostructures assemblées rend possible le couplage entre les plasmons des particules individuelles et l'émergence de propriétés collectives. Le travail présenté dans cette thèse peut être divisé en quatre parties. Dans la première partie, la croissance hétéro-épitaxiale d'argent sur des nanosphères et des bipyramides d'or a été étudiée en détail par plusieurs techniques comme la microscopie électronique environnementale (LCTEM), la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et la spectroscopie d'absorption (AS). Parmi les faits marquants, nous avons montré que l'acide ascorbique (AA) a un effet thermodynamique (en stabilisant les facettes {100}) et joue ainsi un double rôle (dans la réduction du précurseur et dans la définition de la forme des nano-objets) en présence de CTAC. Nous avons révélé le mécanisme de remodelage de nanotétrapodes d'or (GNTPs) par AS, LCTEM, et SAXS dans la deuxième partie. La cinétique de remodelage est contrôlée par la température, la présence ou l'absence d'un environnement liquide, et par l'ajout d'ions iodure, alors que des GNTPs recouverts d'argent sont très stables. Nous avons aussi exploré la génération de seconde harmonique par des solutions de GNTPs à symétrie tétraédrique. Alors que le réseau cristallin de l'or est centrosymétrique, la forme des particules ne l'est pas, ce qui confère à la première hyper-polarisabilité une symétrie presque parfaitement octupolaire. En laissant les GNTPs évoluer vers des sphères, nous montrons que leur réponse non-linéaire est contrôlée par leur morphologie. Ces résultats ouvrent la voie vers de nouveaux types de plateformes plasmoniques non-linéaires et de marqueurs pour l'imagerie. Dans la troisième partie, nous avons suivi la cinétique d'assemblage de GNPs recouvertes de tensioactif dans des chaînes unidimensionnelles en présence d'ions sulfate. Leur évolution en deux étapes a pu être élucidée uniquement en combinant AS et SAXS. Qui plus est, il y a des différences significatives en termes de rendement et de constante de réaction entre des sphères, des bâtonnets et des bipyramides, mettant en valeur l'influence de la courbure de surface sur la formation de contacts. En outre, le processus d'auto-assemblage a pu être arrêté à tout moment par l'ajout de tensioactif en excès au milieu de réaction. Au niveau du contact, l'interaction est forte et très directionnelle, comme on a pu le prouver par LCTEM. De plus, on peut cibler avec précision les « points chauds » des chaînes plasmoniques et déposer un deuxième métal à ces endroits. Nous avons suivi la formation des chaînes et la déposition du deuxième métal (argent ou palladium) par AS, et nous avons résolu les propriétés plasmoniques à la nano-échelle en utilisant la technique EELS. Finalement, nous avons obtenu des supracristaux (SCs) tridimensionnels bien ordonnés de bipyramides pentagonales d'or (GBPs). En combinant SAXS, tomographie FIB-SEM et simulations Monte Carlo, nous avons prouvé que les SCs ont une symétrie triclinique, avec deux particules par maille et une densité de 0,835. De surcroît, la réponse optique des SCs dépend de l'orientation des facettes : les surfaces “à pointes” et “lisses” ont respectivement des rendements SERS élevés et réduits. Ce résultat ouvre la perspective de la détection sélective d'analytes très dilués.