L’apprentissage d’une langue étrangère nécessite une quantité considérable de temps et d’efforts. Les apprenants doivent faire face à de nombreux défis dans cet apprentissage, dont le traitement des sons qui n'existent pas dans leur langue maternelle. La différence entre les propriétés de la langue maternelle et de la langue étrangère entraîne des distorsions dans la perception et un accent dans la production des sons non-natifs. De plus, ces difficultés persistent à tous les niveaux de traitement, car les problèmes de perception et de production d’un son influencent le traitement des mots contenant ces sons. Heureusement, la capacité à percevoir et à produire les sons de la L2 (langue seconde) s’améliore progressivement. Cette thèse porte sur le traitement phonologique de la L2 et son développement à travers les modalités (perception vs. production) et les niveaux de traitement (niveau prélexical vs. lexical). Dans la première partie de la thèse, nous étudions la relation entre la perception et la production en L2. Les résultats des études précédentes ont souvent été contradictoires et nous suggérons que plusieurs limitations méthodologiques aient pu y créer des confusions. Nous avons donc pris en compte ces limitations méthodologiques et nous avons développé un paradigme expérimental afin de tester la perception et la production du contraste français /u/-/y/ par des apprenants anglophones. Nous avons utilisé des tâches qui visent le traitement prélexical et lexical afin d'examiner si le lien entre les deux modalités, s’il en existe un, est maintenu à travers les niveaux de traitement. Les résultats ont montré que la perception et la production sont corrélées, mais uniquement au niveau prélexical. De plus, nous avons trouvé que le développement de la perception précède celui de la production car il faut d’abord bien percevoir un son non-natif afin de le produire correctement. Dans la deuxième partie, nous avons poursuivi l’étude du traitement phonologique à travers les niveaux de traitement en nous concentrant sur la perception du son anglais /h/ par des apprenants francophones. Nous avons d’abord examiné si les difficultés à percevoir ce son précédemment signalées au niveau prélexical posaient également problème au niveau lexical. De plus, nous avons examiné si l’asymétrie observée dans la production (les francophones omettent le /h/ plus souvent qu’il ne l’insèrent) était présente dans la perception. Les résultats ont révélé que les apprenants francophones ont du mal à percevoir des mots et des non-mots contenant le /h/. De plus, une performance asymétrique a été observée. Nous avons interprété ceci comme une indication que les représentations phonologiques des mots anglais contenant le /h/ sont imprécises chez les apprenants francophones. Dans un second temps, nous avons examiné si un entraînement phonétique pouvait améliorer la perception du /h/ non seulement au niveau prélexical, mais également au niveau lexical. Nous avons démontré que l’entraînement phonétique améliorait la perception du /h/ dans les deux niveaux de traitement. De plus, cet effet positif a été maintenu quatre mois après l’entraînement. Enfin, nous avons examiné si les asymétries dans la perception du /h/ au niveau lexical pouvaient s'expliquer par des asymétries au niveau prélexical. Un tel lien n’a cependant pas été observé dans les résultats. Dans l’ensemble, cette thèse démontre que les mécanismes sous-jacents au traitement de la parole en L2 sont complexes et dynamiques, et influencent ainsi la perception et la production tant à travers les modalités qu’à travers les niveaux de traitement. Enfin, des pistes pour les recherches futures, qui permettraient d’explorer davantage les liens entre ces éléments du traitement phonologique, sont proposées. Cela mènerait à une compréhension plus approfondie des processus impliqués dans l’acquisition de la L2. / Learning a foreign language (L2) is a difficult task, requiring considerable amounts of time and effort. One of the challenges learners must face is the processing of sounds that do not exist or are not used contrastively in their native language. The mismatch between the properties of the native language and the foreign one leads to distortions in the perception of non-native sounds and to foreign accent in their production. Moreover, these difficulties persist across levels of processing as problems in prelexical L2 sound perception and production influence the processing of words containing these sounds. Fortunately, with growing proficiency the abilities to perceive and produce L2 sounds gradually improve, although they might never attain native-like levels. This thesis focuses on L2 phonological processing and its development across modalities (perception vs. production) and across levels of processing (prelexical vs. lexical). In the first part of the thesis, we investigate the relationship between perception and production in L2. Previous literature has provided contradictory evidence as to whether perception and production develop in parallel. We hypothesized that several methodological limitations could have brought confounds in some of these previous studies. We therefore designed an experiment that addressed these methodological issues and tested proficient English learners of French on their perception and production of the French contrast /u/-/y/ that does not exist in English. We included tasks that tap into both prelexical and lexical levels of processing in order to examine whether the link between the two modalities, if any, holds across levels of processing. Results showed that perception and production were correlated, but only when tested with tasks that tap into the same level of processing. We next explored if the developments in one modality precede developments in the other and found that good perception is indeed a prerequisite for good production. In the second part of the thesis, we continue to investigate the phonological processing of L2 across levels by focusing on the perception of the English sound /h/ by intermediate to proficient French learners of English. We first studied if the poor perception of this sound previously reported at the prelexical level also causes problems at the lexical level. We also looked at whether asymmetries found in production (i.e. more deletions than insertions) are reflected in perception. The results revealed that French learners of English have difficulty in perceiving /h/-initial words and non-words at the lexical level. Moreover, an asymmetry was indeed observed in their performance, which was interpreted as an indication that French learners of English have imprecise phonological representations of /h/-initial but not of vowel-initial words. Second, we carried out a training study to test if phonetic training could improve the perception of /h/ not only at the prelexical, but at the lexical level as well. We found that the High Phonetic Variability training did improve the perception of /h/ both at the prelexical and lexical levels, and that this positive effect was retained four months after training. Finally, we examined if asymmetries in the perception of /h/ at the lexical level could be explained by asymmetries at the prelexical level. The results revealed no such relationship. Overall, this thesis demonstrates the complex and dynamic nature of the mechanisms underlying non-native speech processing and its development during learning both across modalities and across levels of processing. We discuss how future research could further explore the links between these elements of the phonological processing apparatus to get a better understanding of L2 acquisition.