La filamentation est un régime de propagation non-linéaire complexe d'impulsions laser ultra-brèves et ultra-intenses. Elle met en jeu de nombreux effets comme l'ionisation multi-photonique ou l'effet Kerr . Les simulations numériques effectuées pour modéliser ce genre de propagation sont habituellement effectuées à l'aide d'un développement perturbatif de la polarisation non-linéaire. Nous démontrons que certains de ces phénomènes, comme l'alignement moléculaire ou la génération de hautes harmoniques, sont toujours minimisés par ces développements. Le calcul de leur effet doit être pris en compte de façon plus juste, notamment à l'aide de la mécanique quantique (champ fort). Nous montrons que l'inclusion de tels calculs dans des simulations de la propagation est possible. Ces travaux montrent également que l'équation de propagation habituellement utilisée en filamentation est réversible, impliquant ainsi la possibilité de définir des formes d'impulsions désirées après la filamentation. La dernière partie est consacrée à l'étude expérimentale, du déclenchement de la filamentation à l'aide de fortes perturbations de l'air.