Ce travail de thèse a eu pour objectif d' utiliser des enregistrements effectués à distance régionale pour déterminer la nature d'une source sismique et étudier sa complexité éventuelle, à savoir l'existence de plusieurs sous-événements. A l'issue d'une synthèse bibliographique, nous avons choisi d'utiliser une méthode d' inversion linéaire qui permet d'estimer le tenseur des moments sismiques représentant la source. Dans un premier temps, nous avons testé le programme d'inversion sur des données numériques, en s'affranchissant des problèmes liés à la modélisation de la propagation. L'influence du type d'ondes inversées et de la profondeur de la source sur la qualité du résultat de l'inversion a été évaluée, ainsi que l'impact de la géométrie du réseau de stations et du type de source. Dans un deuxième temps, nous avons traité trois cas d'événements réels. Nous nous sommes tout d'abord intéressés à un effondrement de mine, de magnitude 4.8, dont les caractéristiques de la source étaient a priori connues, ce qui nous a permis de mettre au point une méthodologie d'inversion. Nous avons également mis en évidence l'existence d'une composante isotrope de la source de l'ordre de 35%. Nous avons ensuite étudié le séisme de Roermond (avril 1992) comme un événement tectonique de référence. Le mécanisme obtenu par l'inversion des données basses fréquences est cohérent avec les études précédemment publiées. Des inversions à plus hautes fréquences ont permis d'évaluer la limite de validité de la méthode. Enfin, nous avons traité un événement tectonique de plus petite taille, pour lequel un enregistrement en champ proche était disponible. Nous avons montré que les mécanismes issus de l'inversion de données régionales d'une part, et de champ proche d'autre part, sont compatibles entre eux, ainsi qu'avec le mécanisme issu de l'étude du sens des premiers mouvements.