L'utilisation de ressources non conventionnelles dans des procédés catalytiques de production de carburants alternatifs nécessite une adaptation des techniques analytiques de caractérisation pour la compréhension. En effet, les molécules des ces ressources sont très diverses par leur nature chimique, très hétérogènes par leurs masses moléculaires et compositions chimiques et ont été peu étudiées par le passé La chromatographie d'exclusion stérique est ainsi employée et adaptée à l'analyse de produits de conversion d'huile végétale. L'adaptation du système de chromatographie, notamment par le choix des étalons de calibration, permet une identification aisée des molécules formées lors de la conversion d'huile de jatropha. La caractérisation multinucléaire par résonance magnétique nucléaire de ces mélanges complexes d'hydrocarbures permet l'identification structurale et l'analyse en composition de ces produits Ces deux techniques analytiques sont adaptées dans une seconde étude, à la valorisation de pétrole non conventionnel, de résidus pétroliers lourds et de liquéfiats de charbon en carburants alternatifs. Pour ces caractérisations, des séquences impulsionnelles RMN spécifiques sont testées et optimisées pour permettre une quantification structurale de la composition des milieux complexes. Ces séquences ont été appliquées à l'analyse de résidus sous vide et d'asphaltènes issus de coupes pétrolières en milieu liquide ainsi qu'à l'analyse d'asphaltènes et préasphaltènes issus de liquéfiat de charbon en milieu solide.