Cette thèse concerne l'étude du problème inverse en imagerie photoacoustique. La première partie de la thèse consiste à résoudre numériquement les deux étapes du problème direct photo acoustique, à savoir l'équation de diffusion optique et l'équation d'onde acoustique. La deuxième partie consiste à établir un modèle de correction de la vitesse acoustique de manière à améliorer la reconstruction de la pression initiale et des propriétés optiques. Ce problème sera résolu numériquement sur un milieu constant par morceaux avec différentes méthodes (retournement temporel, minimisation).