L’objectif de cette thèse est d’étudier avec des modèles mathématiques structurés la leucémie myéloïde chronique (LMC), la leucémie lymphoïde chronique (LLC) et l’hématopoïèse. Dans un premier temps nous modélisons la LMC avec un système d’EDP et nous identifions trois types de points d’équilibre : l’équilibre de guérison, de rémission et les équilibres hauts. Nous étudions l’impact de la distribution des cellules leucémiques différentiées sur la stabilité des équilibres et nous montrons qu’il y a des distributions qui peuvent déstabiliser l’équilibre de rémission. Ensuite nous proposons et nous analysons quatre modèles d’EDP pour la LLC. L’objectif est de choisir le modèle le plus pertinent pour décrire sa dynamique sous traitement. Nous concluons qu’un modèle de compétition serait le meilleur choix pour expliquer certains phénomènes cliniques mais en même temps un modèle continue n’apporte pas plus d’information qu’un modèle discret d’EDO. Enfin nous modélisons l’hématopoïèse avec un modèle à retard. Nous cherchons l’apparition d’une bifurcation de Hopf et l’existence des solutions périodiques. Les oscillations des solutions du système de départ sont liées à des maladies hématologiques.