On appelle mélange de lois de probabilité toute combinaison linéaire convexe de lois de probabilité. Lorsque les lois de probabilité appartiennent à une famille paramétrique (Gaussienne, Cauchy, etc.), on parle de mélange paramétrique. S'affranchir de l'hypothèse paramétrique pose des problèmes d'identifiabilité des paramètres du modèle. Nous décrirons quelques situations où il est possible de s'affranchir de l'hypothèse paramétrique. Nous présenterons une méthode d'estimation des paramètres et des applications de ces modèles.