Les Céphéides occupent une place centrale dans l'étalonnage des distances dans l'Univers. Cependant ces étoiles semblent présenter un excès infrarouge qui pourrait prendre son origine dans leur enveloppe circumstellaire, et ainsi entraîner des biais photométriques dans le calcul des distances. Or la nature et l'origine de ces enveloppes, de même que les mécanismes physiques responsables de l'excès infrarouge demeurent inconnus. La thèse a pour objectif de déterminer les mécanismes physiques à l'origine de l'excès infrarouge des Céphéides provenant de leur enveloppe circumstellaire, et d'évaluer ses effets sur l'étalonnage des distances dans l'Univers. Dans une première partie je reconstruis l'excès infrarouge de 5 Céphéides Galactiques en comparant des observations spectroscopiques du télescope spatial Spitzer avec le modèle de photosphère de ces Céphéides au cours du cycle de pulsation. Je montre que la plus grande partie de l'excès infrarouge ne peut-être expliquée par une enveloppe de poussière. Je considère ensuite un modèle analytique de coquille de gaz d'hydrogène ionisé. L'ajustement des paramètres physiques de ce modèle me permet de reproduire l'excès infrarouge de manière satisfaisante. En particulier, je détermine des enveloppes dont le rayon est d'environ 1.15 Rstar c'est à dire dans une région qui pourrait être assimilée à la basse chromosphère des Céphéides. Pour mieux comprendre l'origine du gaz ionisé, j'étudie ensuite les profils à haute résolution spectrale des raies de Halpha et du triplet du calcium obtenus par le spectroscope UVES au VLTI, à partir d'un échantillon de 24 Céphéides, au cours du cycle de pulsation. Je montre que la chromosphère est activée à chaque cycle par la propagation du choc supersonique principal, qui chauffe et ionise le gaz de l'atmosphère. La retombée balistique des plus hautes couches peut aussi accélérer jusqu'à atteindre une vitesse supersonique et ioniser le gaz. Dans le cas des Céphéides de longues périodes, la dé-synchronisation entre la propagation du choc et la retombée de l'atmosphère provoque un profil en double absorption qui me permet d'estimer le rayon de la chromosphère à 1.5Rstar En outre, des raies d'absorption de Halpha centrées sur le référentiel de l'étoile suggèrent l'existence d'enveloppes de gaz à au moins 2 Rstar. Enfin, grâce aux observations interférométriques que j'ai réalisées à l'aide de l'instrument MATISSE/VLTI dans le cadre du consortium, j'apporte de nouvelles contraintes dans les bandes infrarouges L, M et N en étudiant la Céphéide l Car. Je montre pour la première fois l'existence d'un environnement centro-symétrique résolu en bande L, dont le rayon est d'environ 1.9 Rstar, en accord avec de précédentes observations interférométriques en bande K. De plus, l'analyse des spectres obtenus montre de manière significative l'absence de signature de poussière, renforçant une nouvelle fois l'hypothèse d'une enveloppe gazeuse. Cependant, le modèle de coquille de gaz ionisé ne peut pas reproduire en même temps l'excès IR et la taille déterminée par MATISSE (1.15 Rstar versus 1.9 Rstar). Une perspective théorique d'amélioration du modèle consiste à étudier l'hydrogène négatif comme source d'opacité du gaz. De nouvelles observations à venir avec l'instrument MATISSE permettront d'étudier les propriétés des enveloppes en fonction de la position des Céphéides dans le diagramme HR. L'objectif de ces observations est de permettre d'établir une grille de corrections photométriques à appliquer lors de la détermination de la distance des Céphéides.