本发明公开了一种三维全向无线电能传输的空腔谐振式无线电能传输系统，包括两个发射线圈、接收线圈、谐振腔，所述两个发射线圈、接收线圈均设置于谐振腔内；所述谐振腔的壁衔接处由电容器连接，分别在谐振腔X和Y方向形成两路互相解耦的串联LC谐振回路；两个发射线圈分别用于激励谐振腔两个方向上的磁场，并通过调节两个发射线圈之间的电压相位来控制谐振腔的腔内两个方向上的磁场幅值以及相位，最终获得所需类型的磁场。本发明不仅能够提升腔内磁场均匀度，而且实现了360°无死角的无线电能传输。