La spectroscopie de plasma induit par laser (En anglais LIBS: laser-induced breakdown spectroscopy) est une methode analytique de spectroscopie d'emission optique qui utilise un plasma induit par laser comme source de vaporisation, d'atomisation et d'excitation. Bien que la LIBS ait demontre sa polyvalence et ses caracteristiques attrayantes dans de nombreux domaines, les aspects quantitatifs de la LIBS sont consideres comme son talon d'Achille. D'un point de vue fondamental, cela peut etre du a la nature complexe du plasma induit par laser comme source d'emission spectroscopique. La caracterisation temporelle et spatiale du plasma induit par laser est consideree comme l'un des points cles pour comprendre les fondements de la technique LIBS. D'autre part, la LIBS est habituellement caracterisee par l'utilisation d'une ablation laser directe, sans traitement prealable de l'echantillon. Cela pourrait etre assez limitant en particulier pour certains types de materiaux tels que des poudres ou des liquides. Une preparation adequate ou un traitement approprie de l'echantillon permettant le depot d'un film mince et homogene de l'echantillon sur une surface metallique pourrait grandement augmenter le potentiel de la LIBS en vue d'obtenir de meilleures performances analytiques, et notamment une meilleure sensibilite et un effet de matrice reduit. On parle alors de LIBS assistee par surface car la matrice metallique contribue a une augmentation de la temperature du plasma. Le present travail de these est donc motive par deux aspects importants de la technique LIBS: la connaissance du plasma induit par laser comme source d'emission spectroscopique, et de nouvelles methodes de preparation des echantillons pour ameliorer la performance analytique de la LIBS, notamment pour des echantillons comme poudres et liquides visqueux. La premiere partie de cette these (chapitre 2) est consacree a la caracterisation du plasma induit sur des echantillons de verre, en fonction de la longueur d'onde du laser, infrarouge (IR) ou ultraviolet (UV), et du gaz ambiant, de l'air ou de l'argon. L'imagerie spectroscopique et la spectroscopie d'emission resolue en temps et en espace sont utilisees pour le diagnostic du plasma. La deuxieme partie de cette these est de developper des methodes de preparation d'echantillons, deposes sur des surfaces metalliques pour l'analyse LIBS de poudres ainsi que de vins comme exemples de liquide. Au chapitre 3, nous avons applique la LIBS pour l'analyse quantitative dans des poudres (exemples de poudres: cellulose, alumine ainsi que de la terre). Au chapitre 4, nous avons applique la LIBS pour la classification des vins francais selon leurs regions de production. Deux modeles de classification basees sur l'analyse des composants principaux (PCA) et la foret aleatoire (RF) sont utilises pour la classification. A l'aide de ces applications, ce travail de these demontre l'efficacite de la methode LIBS assistee par surface pour l'analyse de poudres (cellulose, alumine et sols) et de liquides (vins), avec une limite de detection dans l'ordre de ou sous la ppm et une reduction significative de l'effet de matrice. (auteur)