Dans ce mémoire, nous nous attachons à retracer les différents travaux de recherche que nous avons menés depuis plus de 10 ans. L'un de nos objectifs principaux a été d'améliorer la finesse linguistique de différentes tâches du TAL en prenant en compte les expressions multi-mots. En particulier, notre idée directrice a été d'exploiter des ressources lexicales riches et de les coupler à différents modèles probabilistes ou différentes procédures hybrides. Nos travaux peuvent se découper en trois axes. Le premier axe porte sur l'étiquetage morphosyntaxique et l'analyse syntaxique. L'intégration de la reconnaissance des expressions multi-mots dans telles tâches a essentiellement consisté à adapter divers modèles probabilistes dédiés à ces tâches. Comme ces expressions sont, par définition, difficilement prédictibles, l'exploitation de ressources lexicales est primordiale pour leur reconnaissance. Nous avons donc été amené à trouver des stratégies d'intégration de ressources symboliques externes dans nos modèles. Le deuxième axe consiste à intégrer la reconnaissance d'expressions multi-mots dans des applications. Nous avons, en particulier, développé des applications liées au monde privé (extraction d'informations, classification) ou liées au monde académique (aide à la construction de lexiques bilingues ou à des études linguistiques). Dans tous les cas, nous nous sommes basé sur des prétraitements fins alimentés par des ressources lexicales riches. Le troisième axe concerne la construction de ressources linguistiques. En effet, le développement des outils décrits ci-dessus n'est possible que grâce à l'existence de ressources (corpus annotés ou lexiques). Or, les ressources autour des expressions multi-mots manquent cruellement ou sont incomplètes. Pour toutes les ressources développées, nous avons mené des études linguistiques fines et systématiques. Nous avons également mis en place un outillage informatique pour les gérer et les appliquer à des textes.