La recherche des performances au travers de solutions scientifiques innovantes est d’actualité au regard de l’échéance des Jeux Olympiques en France en 2024. Le plongeon sur tremplin est une discipline olympique lors de laquelle la performance est le fruit d’une interaction entre l’athlète et son matériel. Cette thèse propose une nouvelle approche pour étudier cette interaction et ainsi déterminer des critères de la performance. Un couplage entre un modèle biomécanique du plongeur et un modèle éléments finis du plongeoir est proposé. Ce couplage est basé sur la considération des efforts d’interaction entre le plongeur et le plongeoir. Les méthodes et modèles développés lors de cette thèse permettent d’analyser le mouvement du plongeur et du plongeoir à partir de données de mouvement. Une démarche d’analyse de la performance, basée sur ces modèles et méthodes, est proposée et appliquée à un plongeur de niveau international. Des études portant sur des critères mécaniques liés à la poussée du plongeur sur le plongeoir, l’amplitude des efforts d’interaction et les transferts d’énergies entre le plongeur et le plongeur sont menées. L’influence des critères en question sur la performance est analysée, notamment concernant la synchronisation temporelle entre le plongeur et le plongeoir.