Une particularité importante du logiciel est sa capacité à être adapté et configuré selon différents scénarios. Récemment, la variabilité du logiciel a été étudiée comme un concept de première classe dans différents domaines allant des lignes de produits logiciels aux systèmes ubiquitaires. La variabilité est la capacité d'un produit logiciel à varier en fonction de différentes circonstances. Les systèmes à forte variabilité mettent en jeu des produits logiciels où la gestion de la variabilité est une activité d'ingénierie prédominante. Les diverses parties de ces systèmes sont couramment modélisées en utilisant des formes différentes de ''modèle de variabilité'', qui est un formalisme de modélisation couramment utilisé. Les modèles de caractéristiques (feature models) ont été introduits par Kang et al. en 1990 et sont une représentation compacte d'un ensemble de configurations pour un système à forte variabilité. Le grand nombre de configurations d'un modèle de caractéristiques ne permet pas une analyse manuelle. De fait, les mécanismes assistés par ordinateur sont apparus comme une solution pour extraire des informations utiles à partir de modèles de caractéristiques. Ce processus d'extraction d'information à partir de modèles de caractéristiques est appelé dans la littérature scientifique ''analyse automatisée de modèles de caractéristiques'' et a été l'un des principaux domaines de recherche ces dernières années. Plus de trente opérations d'analyse ont été proposées durant cette période. Dans cette thèse, nous avons identifié différentes questions ouvertes dans le domaine de l'analyse automatisée et nous avons considéré plusieurs axes de recherche. Poussés par des scénarios du monde réel (e.g., la téléphonie mobile ou la vidéo protection), nous avons contribué à appliquer, adapter ou étendre des opérations d'analyse automatisée pour l’évolution, le test et la configuration de systèmes à forte variabilité.