Le modèle de production céréalière actuel est fortement remis en question face aux nouveaux enjeux environnementaux, réglementaires, économiques, climatiques et sociétaux. L’innovation est aujourd’hui au centre des questionnements sur l’évolution du secteur céréalier. Longtemps orientée vers les innovations de procédés ou de produits, l’agriculture s’intéresse aujourd’hui à des formes d’innovation systémiques, plus en adéquation avec les objectifs conjoints de durabilité et de productivité. Les systèmes de culture innovants, qui conjuguent des techniques de production novatrices avec des outils agronomiques traditionnels, font consensus auprès des experts de la filière et apportent des solutions aux impasses techniques qui rencontrent les céréaliers. Cependant, ils restent encore peu répandus sur le territoire français. En effet, l’introduction de ces innovations engendre, pour l’agriculteur, des incertitudes supplémentaires. Le risque ainsi que certains déterminants socio-économiques (contraintes financières, accès à l’information), sont des freins majeurs à l’adoption et peuvent expliquer le faible niveau d’adoption. Par ailleurs, les agriculteurs basent aussi leur choix sur leurs perceptions et leurs préférences. Ces déterminants sont plus complexes à évaluer car ils ne sont pas directement observables. Cette thèse a pour objectif d’analyser les déterminants, observables et non observables, qui affectent le processus d’adoption de systèmes de culture innovants en s’intéressant au cas particulier des agriculteurs céréaliers du Sud-Ouest de la France. L’analyse s’appuie sur 200 enquêtes collectant : i) les caractéristiques socio-économiques des exploitants ; ii) leurs perceptions grâce à des méthodes déclaratives sur des échelles psychométriques, et ; iii) leurs préférences en utilisant à des expériences de choice modelling. Deux systèmes de culture traditionnels du Sud-Ouest de la France sont étudiés : la monoculture de maïs irrigué et la rotation de blé dur sur tournesol. Les résultats montrent que les déterminants socio-économiques tels que l’information et l’éducation jouent un rôle clef dans le processus d’adoption d’innovation chez les producteurs céréaliers. Par ailleurs, les perceptions du risque affectent les comportements d’adoption mais aussi les choix de production et de commercialisation des agriculteurs. Du point de vue des préférences, les agriculteurs sont sensibles aux attributs non monétaires des innovations, notamment les caractéristiques techniques et agronomiques. Enfin, les préférences sont liées au contexte de production des agriculteurs, soulignant l’intérêt des analyses à des échelles locales. Ces résultats permettent, entre autres, de proposer des démarches de conseil adaptées pour accompagner les agriculteurs dans le changement et faciliter la diffusion des innovations à l’échelle des territoires.