L’aquifère calcaire de Beauce a été étudié au cours des dernières décennies. Cependant, la plupart des études ont concerné les tous premiers mètres de la zone non saturée (ZNS) (0 à 3 mètres) et/ou la zone saturée de l’aquifère. Les processus d’écoulement, à travers la ZNS, largement stratifiée, ne sont pas bien compris. De nombreux auteurs ont souligné son hétérogénéité, aussi bien latérale que verticale, avec des lithologies assez variables. L’accès à toute la ZNS reste un enjeu majeur, dont les principales difficultés sont techniques et économiques. L’objectif général de ce travail de recherche est de contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes de transfert de l’eau au sein de la ZNS des calcaires aquitaniens de l’aquifère de Beauce. Cette ZNS va de la surface du sol jusqu’à une profondeur d’une vingtaine de mètres. Au droit du site d’étude retenu (lieu‐dit « les Hôtels »), la nappe s’établissait à 18,3 m en mars 2017. L’échantillonnage de la zone d’étude a été réalisé via une campagne de carottage au terrain. Trois sondages carottés d’une profondeur de 20 m ont permis de recueillir suffisamment d’échantillons intacts pour pouvoir réaliser un certain nombre de caractérisations physiques, physicochimiques, minéralogiques et hydriques. Pour l’étude des propriétés de transfert de ces échantillons, un dispositif expérimental de type triaxial a été conçu pour la mesure des propriétés hydriques avec la méthode multi‐step de débit d’extraction. Les caractéristiques de rétention en eau ont été comparées à celles mesurées par la méthode de la presse de Richards, et complétées par des mesures dans la gamme de pF 3‐6, réalisées à l’aide du dispositif WP4C. La conductivité hydraulique à saturation des facies sableux et sablo‐marneux sont les plus élevées parmi les faciès de la ZNS à exception des certains échantillons de roches micro‐fissurées. Les valeurs plus faibles ont été observées pour le sol limonoargileux et pour les faciès de marne. La rétention en eau la plus élevée est celle mesurée pour les sols. Les valeurs les plus faibles correspondent à la roche. Les faciès de roche calcaire se désaturent très rapidement lorsque le potentiel matriciel diminue, ce qui engendre une diminution brutale de la conductivité hydraulique. Nos résultats montrent que les premiers mètres de la ZNS représentent une zone où l’écoulement (vertical) vers la nappe est relativement lent, mais, à partir d’environ 7 mètres de profondeur, le transport de l’eau est beaucoup plus rapide étant donné la présence de fissures et fractures.