Aussi bien dans l’enseignement que dans ses pratiques les plus avancées, les mathématiques sont le domaine où toutes les formes de représentation sémiotique peuvent être utilisées. Cela pose le problème suivant : les différentes théories sémiotiques permettent-elles d’analyser l’utilisation des images, du langage et des symboles en mathématiques ? Pour saisir les données du problème, il faut non seulement regarder comment ces théories distinguent les relations qui constituent et différencient les signes, mais il faut aussi considérer les exigences mathématiques qui commandent le recours aux différentes formes de représentation sémiotique. Leur comparaison montre un écart considérable entre les outils d’analyse sémiotique existants et la complexité sémiotique de toutes les productions mathématiques. En se limitant au cas de la représentation des nombres, on peut mettre en évidence que ces outils ne permettent pas d’analyser l’hétérogénéité sémiotique des différents systèmes utilisés. Or cette hétérogénéité sémiotique soulève l’une des difficultés majeures de l’apprentissage des mathématiques: passer d’un type de représentation à un autre. L’analyse des productions mathématiques exige des outils d’analyse sémiotique plus complexes et mieux adaptés aux processus cognitifs mobilisés dans toute activité mathématique. Pour conduire cette recherche trois questions semblent cruciales : celle de la pertinence de la distinction entre signifiant et signifié, celle de la classification des signes, et celle du rapport entre une analyse fonctionnelle et une analyse structurale des signes.