基于广义瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出了非傍轴离轴高斯-谢尔模型(GSM)电磁光束在自由空间传输3×3交叉谱密度矩阵的解析公式,并用以表示电磁光束在z面的光谱密度(光强)、偏振度和光谱相干度。非傍轴共轴GSM电磁光束和非傍轴离轴高斯电磁光束可为特例来处理。着重研究了离轴参数、自相关和互相关长度对电磁光束的光强、偏振度和光谱相干度的影响。对所得结果用数值计算例做了说明。