Les étoiles massives (M>8 Msun) évoluent sous la contrainte de plusieurs mécanismes: perte de masse, rotation, présence d'un compagnon, magnétisme. Les modèles d'évolution stellaire font diverses prédictions sur cette évolution selon le rôle respectif de ces processus, ainsi que la façon dont ils sont traités dans les codes d'évolution stellaire. Les contraintes observationnelles permettent de valider/invalider ces prédictions. Dans cette présentation, nous montrerons comment les abondances de surface des éléments CNO (déterminées au moyen de modèles d'atmosphères et de spectroscopie synthétique) sont de puissants diagnostics de l'évolution des étoiles massives, et notamment des processus liés à la rotation. Nous décrirons également quelques questions ouvertes en lien avec les atmosphères et l'évolution de ces objets.