Cette thèse est centrée sur l'étude de la distribution des états de charges, des populations et des fréquences dans un plasma chaud et dense par l'utilisation de méthodes spectroscopiques X. Ces recherches sont fondamentales dans de nombreux domaines. Les études autour des plasmas fortement couplés, la science de la fusion ou l'astrophysique sont des exemples d'applications. Cette thèse présente un travail expérimental agrémenté de simulations dans un but de confrontation des résultats. Les 2 premières études sont concentrées sur l'étude de l'émission X des états de charge de la couche M du Cuivre dans un plasma chaud et dense. Les expériences sont réalisées avec des régimes lasers différents. La première a lieu sur une installation ns-kJ et la seconde avec un laser UHI. Les résultats de très haute résolution témoignent de manière détaillée de l'impact des électrons chauds sur l'émission X de la cible. Des perspectives sont ouvertes par l'observation de phénomènes sous-estimés par les simulations. La fin de ce travail est consacrée à l'étude de la photo-absorption et de la redistribution de fréquences au sein d'un plasma chaud et dense. Pour la première fois, une cible chauffée par laser a été scannée par seeded XFEL afin de mettre à l'épreuve nos modèles. Les résultats obtenus indiquent une mauvaise compréhension de différents phénomènes et ouvrent de nombreuses perspectives.