液滴在微纳米光滑表面润湿性研究是流体界面研究领域的重要研究方向，近年来引起了人们的广泛关注并具有广阔的应用领域。传统的研究往往忽略基底的尺度、拓扑结构、曲率等因素对润湿性的影响，因此不能很好的理解液滴润湿行为。本文采用连续介质力学、有限元和分子动力学模拟等方法对液滴在微纳米疏水结构和原子级光滑表面的润湿行为进行了研究。本文首先实验研究了微纳米疏水基底上的液滴静态润湿性，发现当微结构尺度缩小时，固液接触区接触线上的线张力能量对整个表面能的贡献不可忽略，本文建立起一个包含尺度效应的接触角预测模型。并且发现当微结构尺度小于临界尺度时，接触角将趋近于180°。本文的研究表明，微结构尺度的减小，不仅可以提高微结构能够承受的临界水压，并且能够降低微结构对自身高度的要求，使得具有超疏水性的动植物表面能够抵御恶劣的自然条件。我们还发现仅仅依靠尺度效应就可以驱动液滴的输运。本文首次报道了当微结构基底的倾斜角度趋近于滚动角的时候，液滴的后接触线先脱离后端的基底，随即前接触线粘附前端的基底，液滴呈履带拖拉机式的运动。基于能量守恒，本文提出了一个可以用接触角、液滴体积、面积分数等基本参数预测滚动角的模型，模型和实验结果吻合很好。基于厘米量级大尺度单晶石墨烯，本文实验测量了水滴在石墨烯表面的接触角。借助于分子动力学模拟，标定了L-J势中平衡距离和势井深度两个未知参数的值，发现了水在碳纳米管内外部随其管径的变化而变化的接触角尺度效应。首次将单个分子和无穷大基底之间的相互作用势表示成曲率的函数，揭示了曲率梯度可以驱动单分子实现高速输运。最后，本文研究了宏观液滴在光滑曲面上的润湿行为，不仅揭示了总表面能是由液滴和基底接触区的曲率决定的，而且实验实现了液滴在曲率梯度驱动下自发的高速输运。结合分子模拟、有限元和理论分析，本文不仅将液滴在任意曲面上的总表面能表示成曲率的解析函数，而且给出了液滴在任意曲面上运动的极限运动估计。