Les molécules présentes dans un plasma laser sont-elles à l’équilibre thermodynamique ? Peut-on mesurer la température de leur état fondamental ? Nous avons étudié les équilibres thermodynamiques dans un plasma généré par laser à partir des distributions de population ro-vibrationnelle des molécules diatomiques. Nous nous sommes en particulier intéressé à la convergence entre les températures de rotation des molécules diatomiques dans leur état excité et dans leur état fondamental. Cette dernière est réputée correspondre à la température cinétique des espèces dans le plasma, mais est expérimentalement compliquée à obtenir en comparaison de la température dans l’état excité. Etudier la convergence entre ces températures dans les plasmas hors équilibre permet de définir des critères appropriés pour mesurer une température dans un plasma généré par laser lorsque les molécules commencent à se former. Cela peut s’avérer intéressant pour modéliser la formation de clusters/nanoparticules, mais également pour l’analyse chimique de type LIBS lorsque la formation de molécules ne peux pas être évitée (ablation dans des milieux dense ou en milieu liquide).