La variation qui existe dans les populations naturelles s’exprime par des différences phénotypiques entre individus qui concernent tant les performances physiologiques et les comportements que les stratégies démographiques. En biologie des populations, il est pourtant classique de ne considérer que des moyennes spécifiques ou populationnelles et donc de traiter la variation interindividuelle comme un bruit aléatoire autour de la moyenne. Des développements récents de l’écologie évolutive fournissent un cadre théorique pour comprendre l’émergence et le maintien de phénotypes complexes, et ainsi expliquer la variation et la covariation de traits physiologiques, comportementaux et démographiques. Mes travaux de recherche s’inscrivent dans cette problématique de description, compréhension et modélisation de la variation interindividuelle en écologie des populations. Dans ce mémoire, je propose une synthèse de l’état de nos connaissances au sujet des rétroactions entre la variation interindividuelle, prise dans toutes ses dimensions, et la dynamique des populations naturelles, définie comme l’ensemble des trajectoires suivies par une population dans un environnement variable dans l’espace et dans le temps. Après avoir défini le concept d'individu biologique, j'explique les méthodes et les difficultés rencontrées dans la quantification des différences interindividuelles. Je décris nos travaux démontrant comment les interactions entre génétique, environnement et développement façonnent l’expression de phénotypes complexes en populations naturelles, tels que la taille corporelle et les performances locomotrices, les comportements ou l’histoire de vie. Une synthèse des différentes approches théoriques développées pour quantifier les effets de la variation interindividuelle sur la dynamique des populations est conduite. Je l'illustre à l'aide de nos études sur les variations d’histoire de vie entre cohortes, la structuration en taille de la population et la densité-dépendance. Les implications pour l’étude des petites populations en déclin ou au bord de l’extinction et pour la stabilité des populations autour de leur équilibre sont discutées. Une bonne compréhension de la variation interindividuelle est utile non seulement en biologie des populations mais aussi à un niveau hiérarchique supérieur en écologie des communautés et des écosystèmes.