CLUSTER est la premiere mission spatiale permettant l'etude a trois dimensions de la magnetosphere terrestre. Son orbite polaire et sa configuration de quatre satellites en tetraedre lui permettent d'effectuer des mesures in situ dans plusieurs regions de la magnetosphere. Cette these rassemble une serie de travaux sur les structures de plasma rencontrees sur l'orbite de CLUSTER durant la periode 2001-2004. La quantite physique etudiee est essentiellement la densite electronique, mais aussi le champ magnetique continu. Dans une premiere partie, deux outils d'analyse multipoints sont decrits, testes et discutes sur des jeux de donnees synthetiques, puis sur des donnees reelles. Dans le cadre de conditions favorables, ces analyses revelent le mouvement, l'orientation de frontieres, ainsi que les dimensions des structures rencontrees. Une seconde partie s'interesse plus globalement a la plasmasphere, notamment a la topologie et a la dynamique de ses structures de densite a petite et grande echelle. Cette etude utilise egalement des images globales de la plasmasphere fournies par la mission IMAGE, ainsi que des resultats d'etudes statistiques et de simulations numeriques."