La microstructure des matériaux est un levier essentiel pour l'optimisation des propriétés mécaniques des structures. Le passage à la description continue de la matière conduit souvent à une perte significative d'informations. Les développements de la mécanique des milieux continus, des moyens de calcul numérique et des techniques expérimentales permettent aujourd'hui de rendre compte des effets d'échelle observés en mécanique des matériaux et des structures. Un cadre thermomécanique général est proposé pour intégrer dans la modélisation continue la morphologie complexe des microstructures ainsi que les longueurs caractéristiques associées qui vont du nanomètre à l'échelle macroscopique. Les nombreuses applications proposées font appel au calcul par éléments finis. Elles vont des structures composites aux mousses solides, en passant par les mono et polycristaux métalliques.