本文主要研究内容为重力场的反演。重力场是最重要的地球物理场，通过对地球重力场的反演，能获得地下密度结构。地下密度结构对区域构造，沉积盆地的研究以及作为其它勘探方法的辅助约束信息都有着重要的意义。密度结构是地球物理学反演中一个重要的研究内容，根据在观测空间获得的重力异常值来确定异常源的密度结构。目前密度结构的反演多限于单层界面的反演，而逐渐发展起来的多层密度界面的反演方法如：剥离法，直接法等都比较复杂，且对先验条件依赖性强。本文通过建立网格离散化的模型，将研究区域进行网格离散。利用重力场的叠加效应进行正演模拟，在正演的基础上选用模拟退火法进行迭代反演。为了验证选取的迭代反演方法的精度与稳定性，对不同的二维模型选择具有全局寻优能力的模拟退火法进行迭代反演。在研究的过程中，对模拟退火法的核心思想，原理和算法进行了分析。在这个基础上编写了相应的模拟退火法程序并对几类二维模型进行了反演验算。通过对反演的结果分析和解释，验证了该算法对重力场的反演具有一定的可行性。最后，选取了一条跨越龙门山断裂带的重力实际测线，结合其他的相关勘探资料对该测线进行处理计算，获得了该测线地下区域的密度结构。根据反演的结果，对该地区的密度分布进行了分析和解释。