L’étude du comportement collectif de populations de cellules, de groupes d’animaux ou de foules humaines est à l’intersection de plusieurs disciplines scientifiques, dont la biologie, la physique et les mathématiques. Les communautés expérimentales et théoriques cherchent – ensemble et séparément – à répondre à l’intrigante question de l’auto-organisation: comment un groupe peut-il s’organiser de façon globale alors que les individus n’interagissent entre eux que de façon locale? Dans cet exposé, nous verrons comment la modélisation mathématique permet de mettre ces phénomènes en équations afin d’y apporter des réponses, grâce à des outils issus des équations différentielles, des équations aux dérivées partielles et de la théorie des graphes. Notre cheminement nous conduira au passage à aborder d’autres questions épineuses telles que: une foule est-elle un fluide? quel rapport y a-t-il entre une bactérie et un poisson? deux humains peuvent-ils être considérés comme identiques?