瞬变电磁法(TEM)是电磁法勘探中的一种重要分支，其广泛运用于资源勘查及工程、环境、水文地质勘探中，被认为是一种非常具有发展前景的地球物理勘探方法。然而由于瞬变电磁理论的复杂性，基础理论研究不足，严重制约了它的发展。为此通过时域电磁法的正演研究和响应特征分析，深入了解不同地层条件下瞬变电磁法的响应规律，为实际野外工程应用和资料处理解释提供理论依据。具体分为以下三个部分讨论:　　首先，从电磁场所满足的麦克斯韦方程出发，推导出中心回线装置下水平层状介质的时间域电磁场表达式。该表达式为汉克尔型积分和正余弦积分组成的一个高振荡双重积分，常规数值方法计算这两类积分耗时较长。因此对这两类积分的多种数值计算方法进行对比，最后选择线性数字滤波法求解，并通过对比均匀半空间条件下的解析解，验证了此方法计算耗时短、精度高，是求解高振荡积分的理想方法。　　其次，编写时域电磁法一维正演程序。利用程序分别计算均匀半空间、两层和三层水平层状介质等7种地电断面的时间域响应。分析各种地层条件下响应曲线的特征，取得了一些有价值的结论，对时域电磁法的应用和资料处理解释具有重要的指导作用。随后，进一步分析了不同发射参数和地层模型条件下对电磁法时间域响应的影响，总结出不同参数下响应的变化规律，为实际野外观测系统提供设计依据和资料解释参考。　　最后，通过对实际工程采集的数据进行分析，验证上述正演模拟得到的结论。