Cette HDR présente des travaux dans le contexte des systèmes informatiques à grande échelle pouvant être des grilles de calcul ou le cloud computing. Partant de deux constats : la consommation énergétique de ces systèmes est trop importante et ces systèmes sont de plus en complexes, ce mémoire se propose de répondre à la problématique suivante : comment gérer de manière optimale les ressources afin d'obtenir des infrastructures matérielles et logicielles "vertes" c'est à dire efficaces en énergie ? Ces travaux proposent trois axes de recherche : le premier en considérant le système complet et les leviers verts associés, le deuxième en étudiant des politiques d'allocation de ressources avec contraintes d'énergie et de chaleur, le troisième en étudiant des reconfigurations autonomiques d'applications. Pour finir, une description d'un centre de décision autonome pour des infrastructures vertes est proposée.