En raison de la nature anisotrope et hétérogène des composites thermodurcissables, l'interaction entre des phénomènes multi physiques complexes pendant la cuisson de ces matériaux joue un rôle majeur dans la génération de contraintes résiduelles. Ces dernières produisent plusieurs défauts comme la déformation des pièces et la réduction de la résistance mécanique des composants composites. Une modélisation fine du comportement du matériau est donc nécessaire pour prédire la forme finale des pièces et leurs propriétés. Afin d'alimenter ces modèles et évaluer leur précision, des mesures directes et fiables des propriétés des composites pendant leur cuisson sont nécessaires, bien qu'elles représentent encore de réelles verrous. Dans ce but, le travail présenté dans cette thèse s'est d'abord concentré sur la caractérisation des déformations induites en cours de cuisson d’un pré-imprégné thermodurcissable de type Epoxy/Carbone UD en utilisant un dispositif expérimental nommé PvT-HADDOC. Le comportement du matériau UD a été prouvé orthotrope avec des CTE et CCS mesurés beaucoup plus élevés à travers l'épaisseur. Les CTE ont été estimés à l’état cru et cuit. Le retrait chimique a été mesuré dans les deux directions transversales. Il a été démontré que le matériau ne se rétracte pas de la même manière avant et après la gélification. Enfin, un modèle rhéocinétique analytique basé sur le modèle viscoélastique de Burgers a été développé. Il a été prouvé que pendant la phase de pré-gélification, le comportement du pré-imprégné étudié, supposé à l'état caoutchouteux, peut être décrit avec précision par un comportement de type fluide.