Ce travail est consacré à la réalisation ainsi qu'à la simplification des systèmes mimo. Après un rappel de certaines définitions et propriétés concernant les systèmes MIMO dans le chapitre I, nous présentons dans le deuxième chapitre une étude comparative des différentes méthodes de réalisation minimale: Ho-Kalman, Silverman, Rozsa, Zeiger, Kung, Mayne, Gupta, approche par la matrice de page... Le troisième chapitre est consacré à la réalisation approchée des systèmes MIMO a partir d'entrées-sorties bruitées. Une application de cette approche à l'identification multivariable d'un processus thermique pilote constitué d'une chaudière et d'un échangeur de chaleur est alors donnée dans le chapitre IV. Le problème inverse de la réalisation minimale à savoir le calcul de la fonction de transfert à partir de la représentation d'état, est également largement discuté et une étude comparative de différents algorithmes de calcul fait l'objet du chapitre V. Nous y présentons également une méthode développée au laboratoire et proposons une généralisation d'un algorithme au cas MIMO. Le chapitre VI est dédie à la réduction de modèles des grands systèmes. Après un expose détaillé des différentes méthodes (Padé, Routh, décomposition fractionnelle, Davison, Chidambara, agrégation, perturbations singulières, réalisation symétrisée, approximation optimale, ...), nous proposons un nouvel algorithme de réduction de modèle basé sur la décomposition de Schur et nous discutons ses avantages.