本文中,我们选择了几种典型的分子间相互作用体系,围绕分子间相互作用的理论研究方法、分子间相互作用的特征及本质进行了系统的研究。论文的内容主要分为如下三个部分：第一部分,我们对一系列从实际的超分子体系中提取的由全氟烃和杂环体系间形成的卤键相互作用进行了不同水平的从头算研究。计算结果显示所有的复合物中形成卤键的两原子间距离均小于其范德华半径之和,而且这种相互作用有很强的方向性。其结合能的范围在-2.50kcal/mol至-7.53kcal/mol之间,其大小和氢键相当,考虑到其强度和方向性均与氢键相当,这些模型体系将在化学和药物设计领域得到广泛应用。为了研究这种相互作用的本质,我们运用自然轨道键分析理论和分子中的原子理论对复合物体系进行了研究,研究发现电荷转移、轨道相互作用、静电作用对卤键的形成有不同程度的贡献。第二部分,我们运用从头算方法对一系列由MH2和HX之间形成的复合物体系进行了系统的理论研究,计算结果表明,除了形成双氢键外,在复合物体系中还形成了X…H相互作用,这种相互作用与传统卤键有着相似的特性,对于所有体系而言,与H-X伸展频率变化相对应,在复合物形成过程中H-X键长均伸长。其卤键强度在-1.72kJ/mol--9.12kJ/mol之间,与双氢键相比较弱。研究还表明,在卤键和双氢键形成过程中,静电吸引作用起主导作用,而电荷转移作用贡献不大,通过AIM分析表明,键鞍点的电荷密度很好的描述了其相互作用的强度。第三部分,我们对弱S…O键相互作用进行了研究,弱S…O键,是一种特殊的非共价键相互作用,在许多研究领域如：分子识别、晶体工程、和生物体系中起着决定性的作用。本章中,我们对一系列由甲醛和含硫分子做为电子受体的复合物体系进行了从头计算研究。从键长变化、相互作用能、拓扑学分析电子密度、电荷转移方面进行了系统的研究。此外,我们对蛋白质晶体结构数据库中的S…O相互作用进行了统计分析,计算结果表明,在S…O相互作用形成过程中,O原子倾向于从S原子的背面即R-S(σs*方向)方向形成相互作用,S原子则即从O原子的孤对电子方向(no方向)又喜欢从垂直方向(πo方向)形成相互作用,统计结果验证了这种现象。因此,我们认为,S…O非共价键相互作用在某种程度上控制了蛋白质的结构,而且其独特的方向优先性可以在药物设计有所应用。