Cette thèse de doctorat traite des métasurfaces constituées de diffuseurs sub-longueur d’onde conçus pour contrôler les fronts d’ondes électromagnétiques. Elle introduit des modèles analytiques et numériques inédits qui résolvent le problème de diffusion inverse en tenant compte des interactions entre éléments de la métasurface. Le manuscrit se concentre plus particulièrement sur des réseaux, périodiques ou non, de fils structurés, permettant la réalisation d’antennes reconfigurables électroniquement. Le manuscrit est divisé en deux grandes parties, l’une sur des arrangements périodiques de fils appelés métaréseaux et l’autre sur des métasurfaces éparses sans caractère périodique. Dans les deux cas, des réalisations expérimentales dans le domaine microondes viennent appuyer les développements théoriques. Dans la première partie, les conditions théoriques conduisant à un contrôle total des ordres de diffraction rayonnés par des métaréseaux, dont la période est composée de plusieurs fils structurés individuellement, sont établies et l’importance du contrôle du champ proche est alors soulignée. Par ailleurs, une expression analytique des paramètres effectifs des fils, s’appuyant sur une simulation numérique, a également été établie. Il devient ainsi possible d’exploiter des géométries quelconques pour des métaréseaux fonctionnant dans les domaines allant des microondes à l’optique. Dans la deuxième partie de la thèse, le modèle analytique des métaréseaux, réservé aux distributions périodiques planes, est généralisé aux distributions non périodiques de fils disposés sur des surfaces quelconques en s’appuyant sur le calcul de la fonction de Green. Ce concept est appliqué à des métasurfaces éparses intervenant dans une cavité Fabry-Perot ou dans une antenne semi-cylindrique. Enfin, la démarche est utilisée pour concevoir une métasurface éparse plane reconfigurable. Un prototype a été réalisé et utilisé pour démontrer expérimentalement le contrôle dynamique de l’onde, en champ lointain et en champ proche, via des applications telles que le dépointage de faisceau, la création de faisceaux multiples ou encore la focalisation au-delà de la limite de diffraction.