Les pulsars sont des étoiles à neutron hautement magnétisées en rotation rapide produisant un rayonnement pulsé. Cette thèse est dédiée à leur magnétosphère, c’est à dire la zone proche de l’étoile à neutron, remplie d’un plasma en- traîné par la rotation rapide de celle- ci. Il a été montré dès 1969 que la magnétosphère doit avoir des zones très peu denses arborant des champs électriques intenses capables d’accélérer le plasma raréfié de ces régions à des énergies très élevées le long du champ magnétique. La courbure des lignes de champ, couplée avec la rotation d’une particule autour du champ, cause un rayonnement dit de « synchro-courbure ». L’énergie est rayonnée essentiellement en photons gamma (γ). Ces photons peu- vent ensuite être convertis par interaction quantique photon γ-champ magnétique ou γ-γ en une paire électron-positron e+e- dont chaque composante rayonne à son tour, résultant en une cascade qui alimente la magnétosphère en plasma. Cette thèse traite particulièrement de deux phénomènes clefs de ces cascades : le rayonnement de synchro-courbure et la création de paires par interaction γ-γ. Cette thèse traite aussi du modèle de chronométrage du pulsar milliseconde dans un système triple J0337+1715.