Ces dernières décennies ont été marquées par l’apparition d’un nouveau contexte en faveur du développement soutenable, dans lequel de nouveaux modes de consommation et de production émergent. Ce nouveau contexte tend à se substituer à l’innovation intensive, les entreprises industrielles à réorienter leur business model vers l’innovation soutenable. Cependant ce changement nécessite des bouleversements stratégiques et organisationnels que certaines entreprises ne parviennent pas à surmonter. Ces situations d’entreprises révèlent un double enjeu : la nécessité de caractériser l’innovation soutenable d’une part et l’intérêt de définir une stratégie d’évolution et de diffusion de l’innovation soutenable au sein des entreprises d’autre part. Afin de caractériser l’innovation soutenable, trois notions sont mobilisées : le business model, la soutenabilité et la fonctionnalité. Les résultats de cette exploration suggèrent l’utilisation du business model comme objet intermédiaire afin de favoriser la co-construction et l’évolution de business models. L’étude de la soutenabilité du business model conduit à la proposition de l’association de l’économie de fonctionnalité - business model serviciel - à l’éco-conception - modèle de conception environnemental - comme déclinaison de l’innovation soutenable. L’analyse de la fonctionnalité révèle une complémentarité de ces deux démarches. Celles-ci permettent de définir de nouvelles offres du point de vue des valeurs d’usage et permettent d’intégrer l’utilisateur dans la définition de l’offre. L’exploration de ces trois notions conduit également à la proposition d’un changement de paradigme en faveur du paradigme soutenable suivi du développement de trajectoires de business models afin de garantir aux entreprises l’atteinte à long terme des plus hauts niveaux de l’innovation soutenable. Ces résultats théoriques servent ensuite au développement d’une méthode d’aide à la décision : Business Model Explorer for Sustainability (BMES). La méthode BMES permet aux entreprises de concevoir de nouveaux business models soutenables et de définir des trajectoires vers ces business models soutenables comme stratégie de diffusion de l’innovation soutenable à long terme. Elle s’appuie sur la notion d’upgradabilité comme déclinaison opérationnelle de l’innovation soutenable. La méthode est développée et testée avec les deux industriels partenaires du projet IDCyclUM : Neopost et Rowenta. Une des principales perspectives de recherche proposée consiste à engager des travaux visant à poursuivre la définition de l’innovation soutenable qui reste un concept ambigu pour lequel il n’existe pas de consensus à l’heure actuelle. / Over the past decades, a new context in favor of sustainable development emerged. New models of consumption and production are developed. This shift from intensive innovation to sustainable innovation leads some companies to rethink their business model. However, this business model evolution requires strategic and organizational changes that some companies fail to overcome. These companies’ situations reveal a double challenge : the need to characterize sustainable innovation on the one hand and defining a strategy for disseminating sustainable innovation on the other hand.To characterize sustainable innovation, three notions are mobilized : the business model, sustainability and functionality. The results of this exploration suggest the use of the business modelas an intermediary object to promote the co-construction and the evolution of business models. The study of sustainable led us to associate functional economy - servicial business model - to eco-design- environmental design - as a declination of sustainable innovation. Functionality concept analysis revealed the complementarity of functional economy and eco-design approaches. This allows us to define new offers from the use-values point of view. The exploration of these three notions also leads to propose a paradigm shift in favor of sustainable paradigm. This paradigm shift is followed by the development and characterization of business models trajectories. These trajectories guide companies in achieving the highest levels of sustainable innovation on the long term. These theoretical results were used to develop a method called Business Model Explorer for Sustainability (BMES). The BMES method allows companies to develop sustainable business models and to define trajectories toward these business models. The method is based on the upgradability concept as operational application of sustainable innovation. The method was developed and tested with the two industrial partners of IDCyclUM project : Neopost and Rowenta. One of the main proposed research perspectives is to continue defining sustainable innovation. This concept remains indeed ambiguous and there is still no consensus about its definition at present.