La post-décharge N2-CH4 a fait l'objet d'une étude par spectroscopie d'émission optique. Une méthode permettant de déduire les concentrations en atomes d'azote et de carbone dans la post-décharge est présentée. La prise de masse des échantillons au cours des traitements de nitrocarburation en post-décharge à pu être suivie par thermogravimétrie in situ. L'utilisation de propane lors de traitements séquencés a permis de montrer que le procédé etudié permettait de réaliser différentes configurations de carbonitrures en surface: une monocouche (E) ou une multi-couche de combinaison. Le modèle de cinétique chimique développé prédit convenablement l'ordre de grandeur des espèces présentes dans la post-décharge décharge N2-CH4. Enfin, le couplage de plusieurs modèles (cinétique chimique de la phase gaz, réactions de surface et diffusion dans le solide) a pu aboutir dans le cas de la nitruration en post-décharge.