La forte hausse des rendements agricoles, observée tout au long des 150 dernières années, est, pour une large part, due à l’amélioration des variétés, résultant elle-même essentiellement de processus de recherche et développement. L’optimalité sociale de l’effort de recherche entrepris par les firmes de ce secteur, ainsi que des institutions encadrant l’activité de recherche, constituent un sujet important pour les politiques publiques. L’objet de cette thèse est de contribuer à éclairer cette question, en s’efforçant de tenir compte de l’impact sur l’environnement de l’innovation en matière de variétés agricoles. Nous examinons ce sujet à travers trois prismes différents : celui de l’innovation en tant que telle, celui du processus de recherche, et celui du cadre institutionnel offert aux entreprises de recherche. Nous montrons que la prise en compte des effets environnementaux de la recherche en modifie les optima, et devrait donc conduire à une adaptation du cadre incitatif et règlementaire. / The sharp increase in agricultural yields in the past 150 years owes a lot to the improvement of plant varieties, which, to large extent, is the result of the research and development process. Whether the research and development effort undertaken by firms operating in this sector and institutions regulating research are socially optimal is an important question for public policies. This thesis aims to contribute to tackling this issue, and its main contribution is to endeavor to account for the impact of crop innovation on the environment. We address the question through three different perspectives: innovation per se, the research and development process, and the institutional framework available to research firms. We show that environmental externalities of research significantly modify social optima.