La cosmologie concerne l'étude de l'Univers, de ses lois ainsi que des modèles qui permettent sa compréhension. La multiplication des récentes observations extragalactiques a bouleversé les schémas anciens et imposé une étroite association entre d'une part l'étude des grandes structures de l'Univers, de leur origine et de leur évolution, et d'autre part la construction de modèles cosmologiques. A la pointe de cette démarche : l'étude de l'inflation, qui marie relativité générale et théorie des champs, aborde les rives les plus élaborées et les plus spéculatives de la cosmologie. Ce livre est conçu comme un outil destiné aux étudiants ou aux chercheurs désireux d'aborder cette thématique d'explorer les fondements théoriques permettant de comprendre les observations extragalactiques sur lesquelles la cosmologie moderne s'est construite. Il ne nécessite pas d'importantes connaissances préalables en physique théorique ; les concepts et les équations présentés sont construits ou déduits directement de principes fondamentaux. Les chapitres constituent ainsi un corpus de connaissance cohérent, abordant successivement l'origine de la matière, les mécanismes de formation des grandes structures de l'Univers et les outils qui permettent de les sonder : lentilles gravitationnelles, anisotropies et polarisation du fond diffus cosmologique. Ils sont tous complétés d'aspects plus élaborés permettant d'illustrer, ou d'affiner, les concepts présentés dans les parties principales. Un ensemble varié de planches couleur illustre et complète le texte. . . Francis Bernardeau est chercheur au service de physique théorique du Commissariat à l'énergie atomique. Il a enseigné la cosmologie aux écoles doctorales d'astronomie et d'astrophysique et de physique d'île-de-France. Il a été directeur puis président du Programme national de cosmologie.