Cet article décrit une stratégie particulière de recherche sur des processus organisationnels : l'étude longitudinale de cas enchâssés. Elle peut être définie comme une étude de cas longitudinale comportant plusieurs sous-unités d'analyse et dans laquelle des investigations sont menées à la fois au niveau du cas d'ensemble et des sous-unités. L'article apporte un éclairage sur l'intérêt de ce design spécifique pour des recherches visant à développer des théories processuelles de phénomènes complexes comme l'innovation, l'apprentissage, la dynamique des compétences dans l'organisation. Ce design permet en particulier de mener une étude empirique longitudinale en comparant différentes sous-unités au sein d'un cas unique, dans une perspective de génération de théorie. L'article insiste également sur les aspects pratiques de la mise en œuvre de ce design, au niveau de la sélection des unités, de la collecte des données et de leur analyse. Le propos est illustré par des exemples concrets. Nous pensons que cet article peut éclairer l'apport potentiel et les difficultés de ce design pour d'autres recherches processuelles, et contribuer ainsi aux réflexions actuelles sur les aspects méthodologiques des études empiriques longitudinales.