在粒子物理中,重味强子弱衰变是精确检验标准模型、理解CP破坏乃至寻找新物理的一个理想平台。在不同的重味强子弱衰变中,半轻的树图弱衰变可以被用来精确测量CKM矩阵元,而底味强子的味道改变中性流过程则可以用来探寻新物理效应。通过理论和实验上对衰变分支比、衰变末态粒子的角分布、前反对称性、极化或自旋等物理量的计算和测量,人们可以定量地确定实验结果和标准模型预言的偏离程度,并根据这一偏离给出对新物理存在范围的限制。理论上重味物理研究的核心在于计算强子跃迁矩阵元,由于强子部分涉及低能标度,QCD的色禁闭效应使得微扰论在强子能标附近不再适用。理论上人们通常采用因子化方法分离衰变振幅中的高能可微扰计算部分和低能非微扰强子部分。一方面目前只有少部分的衰变过程已被证明是可因子化的,另一方面因子化在现阶段的证明只停留在幂次展开的领头阶,对于更高阶的证明目前还难以做到。除了因子化,人们在重味物理的研究中开发出了一些有效的非微扰方法,其中包括了光锥QCD求和规则、手征微扰论、味道SU（3）对称性分析、光前夸克模型以及格点QCD。本论文首先用手征微扰论系统地研究了两介子的标量、矢量和张量形状因子,同时采用幺正化的方法将形状因子的适用范围延拓到较高的能量区域。之后结合光锥QCD求和规则,本论文研究了一些由S-波共振态主导的重味介子弱衰变过程,其中分别对粲介子半轻衰变D→ππ?（?）和Ds→π+π-?ν,以及味道改变中性流引发的半轻过程Bs→π+π-l+l-（ν（?））进行了详细计算和分析。为了分离不同标度的物理,本文采用了光锥QCD求和方法计算初态强子跃迁到标量共振态粒子的矩阵元,并用介子标量形状因子描述末态两介子的相互作用。对于半轻衰变D→ππ?（?）本文给出了一个普适的并且包含任意ππ分波成分的角分布,也给出了分支比、前反对称性和一些其他的可观测量的计算结果。其中P-波的贡献由ρ0共振态主导,而S-波f0（980）的贡献则是通过幺正化的手征微扰论进行分析。对于Bs的味道改变中性流过程和半轻衰变Ds→π+π-?ν,本文利用经过标量形状因子归一化的S-波π+π-光锥分布振幅计算了强子跃迁形状因子。通过比较用幺正化的手征微扰论结果与用Bs→J/ψπ+π-数据进行拟合得到的标量形状因子,我们发现两者的形状是相似的。在唯象上我们预言了相关衰变道的微分衰变宽度,结果和实验基本符合。我们期望在未来BES-III,LHCb和Super-B工厂能够提供更多的实验数据来精确地检验我们的结果。利用味道SU（3）对称性和光锥QCD求和规则等方法,本文还分析了双重味重子的弱衰变过程。通过味道SU（3）分析,我们预言了不同双重半轻衰变宽度之间的关系,并针对双重味重子衰变到反三重态重子ΛQ的过程做了详细的研究。首先我们论证了在重夸克极限下底味和粲味末态重子可以由同一套光锥分布振幅来描述,然后采用光锥QCD求和规则计算了双重味跃迁到单重味重子的状因子,数值结果显示形状因子f1和g1在最大反冲时的数值大小相近,这意味着在双重味重子的衰变过程中可能仍然存在重夸克对称性。另外,本文对双重半轻过程的衰变宽度和分支比的计算结果和以往文献中给出的是基本一致的。我们期望这些唯象结果可以通过未来的LHCb以及其他实验进行验证,同时也相信光锥QCD求和规则对于双重形状因子的研究将有助于检验并且理解重子的光锥分布振幅。在不久的将来,LHCb,BES-III以及其他实验组将提供更多更精确的测量结果,为标准模型的验证、强子谱的研究乃至新物理的寻找指引方向。在理论上人们不仅需要对现有过程提高计算精度,更需要发展新的理论方法,包括新的有效理论或者非微扰方法,从而进一步理解强子结构以及QCD低能动力学机制。因此可以预期重味物理对于人们理解基本粒子及其相互作用仍将起着至关重要的作用。