Cette these a pour but l'etude de theories diverses, toutefois interconnectees, decrivant la nouvelle physique au-dela du modele standard de la physique des particules. Ce sont des theories d'un nouveau type de particules, les axions, d'un nouveau principe de symetrie, la supersymetrie, et d'une nouvelle description des degres de liberte fondamentaux, la theorie des cordes. Les progres instrumentaux et theoriques constamment faits au fil des ans ont confirme que ces theories sont des candidates privilegiees pour une description de la physique au-dela du modele standard. Les axions sont d'abord examines et etudies d'un point de vue phenomenologique: nous presentons des modeles qui desenchevetrent les differentes echelles qui decrivent l'espace des parametres des modeles d'axions, et nous discutons les axions presents dans des modeles de saveur. Inspires par les recherches autour du swampland, nous nous imposons l'utilisation de symetries de jauge, et non globales, en tant que point de depart pour la construction de modeles. Notre interet se porte ensuite sur la supersymetrie. Nous etudions sa brisure, a la fois dans des modeles explicites dans l'ultraviolet qui generent une echelle de brisure de supersymetrie basse a partir de matiere a haute echelle, et au niveau des theories effectives a l'aide de la supersymetrie non-lineaire. En ce qui concerne ce dernier theme, nous nous restreignons a l'approche des superchamps contraints. Enfin, nous presentons des solutions classiques exactes d'un modele supersymetrique dont la portee est grande, le modele de Wess-Zumino d'un superchamp chiral. Finalement, nous nous interessons a la theorie des cordes. Nous calculons des spectres de cordes en guise d'illustration de la structure de la theorie et de point de depart pour le calcul d'amplitudes du vide a une boucle. Celles-ci nous permettent de tester l'une des conjectures du swampland, qui designe la gravite comme la plus faible des forces, dans une configuration de theorie des cordes ou la supersymetrie est brisee. Enfin, les axions en theorie des cordes sont analyses, en particulier lorsqu'ils sont charges sous une symetrie de jauge abelienne anomale. (auteur)