Nous avons démontré le refroidissement sous-Doppler de 87 Rb dans un MOT 3D comme première étape vers la réalisation d'un gravimètre mobile à atomes froids. Une chambre compacte en Ti-UHV est conçue à cet effet et a permis de refroidir sous-Doppler des atomes de 87 Rb à une température d'environ 16 µK grâce à une séquence de refroidissement en plusieurs étapes. Le refroidissement laser sous-Doppler nécessite un pompage optique entre des sous-niveaux d'état fondamental décalés par la lumière. Nous décrivons l'étude et la caractérisation du refroidissement sous-Doppler dans un MOT réel avec une configuration de faisceau σ + − σ − . Un aperçu théorique est fourni et la configuration expérimentale est décrite en détail.