La conversion hystérique fascine cliniciens et théoriciens depuis plusieurs siècles. Les développements récents des neurosciences en matière d'imagerie fonctionnelle pourraient envisager cette pathologie sous un nouveau jour. Au moyen d'une revue de la littérature, nous proposons d'exposer les données d'imagerie fonctionnelle électrophysiologique et métabolique dans la conversion hystérique motrice et sensitive. Dans une perspective historique, ces résultats permettent de discuter des hypothèses physiopathologiques proposées dans le passé. Même si ces données sont assez hétérogènes, les aires préfrontales et sous-corticales paraissent être particulièrement impliquées dans la physiopathologie du phénomène conversif. Par ailleurs, des anomalies de bas niveau de traitement semblent exister. Enfin, les théories de dissociation fonctionnelle entre des systèmes de traitement cognitif offrent actuellement les meilleures explications pour appréhender les résultats.