电法勘探是传统的地球物理勘探手段之一，已广泛应用于地质勘察、地下水开采、金属矿产勘探等领域。上世纪八十年代末以来，兼顾电剖面法横向分辨率高和电测深法纵向分辨率高的优点，电阻率层析成像成为继地震波层析成像和电磁波层析成像以后地学CT的重要手段，已初步实现了2维、2.5维数值计算和实际资料处理，并应用于水文、考古学、建筑等领域。目前，3维电阻率层析成像的理论研究和实际应用都处在探索阶段，属于国内外的前沿研究课题。本文主要做了以下工作： 1)从三维地电断面电位满足的微分方程出发，推导得出三维地电断面点源场的总电位和异常电位的边值、变分问题；并给出了三维电场的变分问题的有限单元解法。 2)基于地电场理论，建立了三维电阻率层析成像的正演模型，并对异常电位法和总电位法的计算精度进行了分析。 3)运用非线性反演理论，采用逐层反演方法建立了三维电阻率层析成像的反演模型，并对逐层反演的反演深度进行了对比分析。 4)为了实现三维电阻率层析成像，基于正、反演模型，运用C++、FORTRAN等程序设计开发了三维电阻率层析成像技术软件。 5)为了检验本文提出的三维电阻率层析成像模型和软件的可靠性，对4种不同电阻率分布的模型进行了试算。结果表明：以观测数据的均值为起算模型，将成像区域剖分为不重叠的若干深度层后，三维视电阻率通过逐层反演所获得的电阻率结构图像接近真实模型。