Beaucoup de données infrmatiques sont structurées de manière arborescente. Dans le contexte du Web, c'est le cas en particulier des données au format XML. De par sa généricité, ce format est rapidement devenu un standard pour l'échange et la sauvegarde d'informations. A l'instar des langages de requêtes pour les bases de données relationnelles, le besoin d'avoir des langages de requêtes pour les documents XML est devenu crucial. On distingue les requêtes unaires (sélection d'un ensemble de sous-parties d'un document) des requêtes n-aires (sélection d'un ensemble de n-uplets de sous-parties d'un document). Beaucoup de formalismes logiques pour les requêtes unaires ont été étudiés, en revanche, peu d'approches logiques existent pour les requêtes n-aires. Cette thèse étudie de manière fondamentale les requêtes n-aires, en proposant et en étudiant principalement deux formalismes logiques pour requêtes n-aires: une extension du paradigme navigationnel du standard W3C XPath au cas n-aire, appelée langage de composition, et une adaptation de la logique spatiale d'arbres TQL, introduite par Cardelli et Ghelli. Les questions de pouvoir d'expressivité, de complexité d'évaluation des requêtes ainsi que leur satisfiabilité sont abordées. L'étude du problème de satisfiabilité pour la logique TQL a nécessité l'introduction de nouveaux automates d'arbres avec tests globaux, dont l'étude est réalisée de manière indépendante. / Ln computer science many data are shaped as trees. ln the context of the Web, it is the case for XML formatted data in particular. XML is a markup language that has rapidly become a standard for information storage and data exchange. As query languages for relational databases are not well-suited to XML data, the need to have query languages specific to XML documents has increased. We distinguish unary queries which select a set of subparts of a document from n-ary queries which select a set of n-tuples of subparts of a document. Many logical formalisms for unary queries have been proposed, but less work has been done on logical formalisms for n-ary queries. This thesis is a fundamental study of n-ary queries that proposes two logical formalisms for n-ary queries: an extension of the navigational paradigm of the W3C standard XPath to n-ary queries, called the composition language, and an adapation of the spatiallogie TQL introduced by Cardelli and Ghelli. The question of expressive power, the complexity of the query evaluation problem as well as the satisfiability problem are considered. ln particular, the satisfiability problem for a TQL fragment is proved to be decidable by reduction to the emptiness test of a new class of tree automata with global constraints that is studied independently.