Cette thèse s'intéresse aux comportements du minéral monazite (LREEPO4) qui est utilisé en géosciences pour la datation des évènements planétaires. Ce minéral intègre de l'U et Th dans son réseau cristallin qui au cours du temps se désintègrent en Pb par décroissance radioactive. En mesurant les compositions isotopiques en U, Th et Pb dans la monazite, il est possible de calculer l'âge de cristallisation du minéral et d'en déduire celui de la roche ou des évènements géologiques l'ayant affecté. Toutefois, il est fréquent d’observer des perturbations dans le signal isotopique, entrainant le calcul d'âges sans signification géologique. Pour expliquer ces perturbations, il est important d’améliorer nos connaissances sur ce minéral en prenant pour cas d’étude des monazites précambriennes qui proviennent du complexe du Napier (Antarctique), de l’unité d’Andriamena (Madagascar) et de la Kerala Khondalite Belt (Inde) et dont le signal U–Th–Pb est perturbé donnant un panel de dates qui s’étale entre deux âges. Afin de comprendre l’origine de ces perturbations, il est nécessaire de descendre à l’échelle nanométrique en couplant deux techniques analytiques; la sonde atomique tomographique (SAT) qui permet l'acquisition d'information isotopique à l'échelle atomique et le microscope électronique en transmission (MET) qui permet d'accéder à l'information nano-structurale. Cette caractérisation nanométrique des monazites révèle que les perturbations observées dans le signal isotopique sont dues à la présence de nano-phases de Pb dans les cristaux de monazite. Ces résultats permettent d'interpréter d'une nouvelle façon les perturbations des systèmes isotopiques U–Th–Pb dans la monazite.