Introduit originellement comme un concept philosophique au Vème siècle avant J.-C., la réalité physique de l'atome est établie depuis le début du XXème siècle. Depuis cette époque, il est considéré par les chimistes comme la brique élémentaire à la base de la construction des édifices moléculaires. Dans les années 1980, des progrès technologiques remarquables ont permis de réaliser des images de molécules ou d'atomes isolés, déposés sur une surface. En chimie, un pas supplémentaire a été franchi à la fin du XXème siècle, lorsque les progrès réalisés en science des lasers ont permis de suivre "en temps réel", le mouvement des atomes pendant une réaction chimique (A. Zewail, Prix Nobel 1999). Plus récemment encore, au cours de la dernière décennie, des images "instantanées" du nuage électronique au sein d'une molécule viennent d'être réalisées, avec une résolution temporelle "attoseconde". On envisage maintenant la possibilité de "filmer en temps réel" le mouvement des électrons au sein d'une molécule, au cours d'une transformation chimique. L'exposé permettra de faire le point sur ces avancées extrêmement récentes, dont certaines ont été réalisées à l'Université Pierre et Marie Curie.