宇宙学常数与暗能量是物理学与天文学研究中最为重要的问题之一。上世纪末通过超新星观测发现的宇宙加速膨胀为揭示新的物理学奥秘带来了重大机遇。高速发展的空间探测技术正在揭开“精确宇宙学时代”的新篇章。本文中我们首先从宇宙在极早期和当前经历的两次加速膨胀开始，讨论标准热大爆炸宇宙学存在的缺陷以及暴胀和暗能量模型对标准宇宙学的完善和补充。另外也对宇宙学常数与暗能量研究的相关背景和现状做了系统介绍。接下来讨论相互作用暗能量模型。我们构造了幂律型耦合精质模型，为宇宙巧合问题的解决提供了又一个自恰的方案；我们提出了一种推广的Chaplygin气体模型使之容纳更一般的暗能量形式并能统一描述暗能量和暗物质的行为，讨论了观测数据对模型参数的限制；我们提出了一种相互作用二流体精灵暗能量模型用于描述最近发现的暗能量状态方程可能越过-1的现象。暗能量问题应该是一个量子引力问题。全息暗能量模型是在量子引力的框架内对暗能量问题进行探索的一种尝试。我们讨论了包括Ⅰa型超新星、微波背景、重子声学振动以及星系团X射线气体在内的各种天文观测数据对全息暗能量模型参数的限制，发现当前的观测数据都要求全息暗能量状态方程具有越过-1的性质。最后我们对各种暗能量模型的行为进行了诊断。