Le moulin est sûrement un des premiers exemples de mécanisation du travail et de transformation de l’énergie. Derrière ce terme unique se cache une grande variété d’objets. Le moulin peut être actionné par différentes sources d’énergie, ainsi il peut être à eau, à sang ou à vent. Pourtant, indépendamment de l’élément qu’il traite (blé, minerai, écorces…), le mode opératoire se devine facilement. Mais rares sont les exemples permettant d’avancer des données quantitatives et de proposer une approche énergétique complète. À travers un exemple, celui de Castel-Minier, nous nous proposons de montrer, grâce à une approche transdisciplinaire croisant sources archéologiques, sources écrites, expérimentation et sciences des systèmes complexes, ce dont le moulin est capable d’un point de vue énergétique, et donc de puissance. Lors de la fouille de cet atelier métallurgique actif du XIIIe siècle au XVIe siècle, les vestiges d’un moulin ainsi que des meules ont été mis au jour. Il s’agit d’un appareil hydraulique visant à broyer le minerai. Il est actionné par la force gravitaire de l’eau grâce à une roue par-dessous. Celle-ci entraîne des engrenages constitués d’une roue dentée et d’une lanterne, transmettant le mouvement à la meule. Les études mêlant sources archéologiques et modélisation multi-physique sont rares et ne présentent qu’une partie du système du moulin (Pujol et al., 2010). Notre méthodologie se veut plus large, le point de vue énergétique permettant de lier chacun des sous-systèmes composant le moulin tandis que l’introduction de l’expérimentation offre des jeux de données inédits. Un autre intérêt de cette approche est de pouvoir interpréter avec un point de vue mécanique les données fournies par les sources écrites. On se rend ainsi compte ainsi de l’écart pouvant exister entre des valeurs données par la bibliographie et la réalité fonctionnelle (Comet, 1992). Avec Castel-Minier ; nous disposons d’informations sur les dimensions et la géométrie de l’appareil, tandis que les sources écrites plus tardives fournissent un précieux témoignage sur l’ensemble de la machine (Agricola, 1556). Cependant ces sources seules ne sont pas suffisantes pour avoir une compréhension quantitative du système. L’étude du moulin comme un système complexe permet de combler ces lacunes. Les interactions entre expérimentation, physique appliquée et modélisation numérique, et plus précisément la modélisation multi-physique par éléments finis, donnent lieu à un modèle énergétique qui, à terme, rejoindra une réflexion plus générale sur les systèmes de productions métallurgiques médiévaux et leur flux d’énergie.