本发明公开了一种基于椭球谐函数理论的电离层垂直总电子含量建模方法，包括以下步骤：S1：获取区域观测点的穿刺点地理经度、穿刺点地理纬度和穿刺点垂直方向的电子含量；S2：对地心纬度进行归化计算；S3：选定椭球谐函数的阶数，采用椭球谐函数建立区域电离层垂直总电子含量模型；S4：通过最小二乘法计算区域电离层垂直总电子含量模型的参数，对区域电离层垂直总电子含量模型进行修正。本发明与现有技术相比，更加准确的描述了电离层延迟信息随时间的非线性振动特性，较好的模拟了区域电离层的时空变化特征，有效提高了模型精度。