本文通过研究一些特殊量子体系中几何相以及量子纠缠的物理性质，得到了一些有意义的结果。这对理解几何相以及量子纠缠的物理意义，并应用到量子信息过程中，具有积极意义。全文分为两大部分： 第二至五章构成本文的第一部分，着重讨论了复合量子体系和多体系统中几何相的物理性质。第二章提供了第一部分的理论基础，给出了关于几何相的基本定义及其推广。对于混态几何相的定义，本章提供了详细的推导，并给出了混态的平行演化条件。第三、四章分别详细讨论了复合体系中的对角、非对角几何相与量子纠缠的关系，这是我们的工作之一。由于量子纠缠的非定域性质，当粒子间没有相互作用时，复合体系的几何相在一定的演化条件下，会出现奇异性质；而在其他情况下，当初态为Werner态或最大纠缠态时，几何相始终为零。而当相互作用出现时，几何相的行为可以根据体系的纠缠性质给出很好的解释在第四章中，着重指出：对于复合量子体系，非对角几何相只出现在体系的状态为可分离态的情况下。第五章详细介绍了关于量子多体系统的基态几何相与量子相变关系的工作。通过对自旋1/2粒子的一维XY模型和Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型中基态几何相在临界点附近奇异性质的讨论，指出基态几何相在临界点附近的行为是量子简并的结果。进一步，通过引入扭转算符，讨论了两能带模型中基态几何相与量子相变的一般关系，并指出基态几何相作为普适的序参量描述多体系统临界性质的可能性。 论文第六章单独构成本文的第二部分，着重讨论了复合体系中量子纠缠的演化。通过几个具有代表性的复合体系的退相干模型，对复合体系有限时间的量子退纠缠进行了详细的讨论，并得到以下结论：有限时间退纠缠源于系统与其环境，以及系统内部的能量交换。同时也指出，对于存在能量交换的量子体系的纠缠演化是体系能量流动的结果，纠缠度量与能量存在重要的联系。