La tomographie aux rayons X donne accès de manière non destructive à une visualisation en 3D avec une résolution de l’ordre du micromètre de la distribution des phases dans un échantillon. Le couplage de la technique avec une sollicitation du matériau étudié permet de caractériser finement les interactions entre sollicitation et structure interne. Dans cet article, les différents éléments nécessaires à la tomographie aux rayons X sont présentés, puis quelques exemples d’apport de la tomographie in situ à des problématiques de science des matériaux sont décrits.