一，地下水的坡降与地面坡变相差不大，这就为开挖坎儿井提供了有利的地形条件。吐鲁番土质为砂砾和粘土胶结，质地坚实，井壁及暗渠不易坍塌，这又为大量开挖坎儿井提供了良好的地质条件。
“坎儿井”是“井穴”的意思，其结构是由竖井、暗渠、明渠、“涝坝”(积水潭)四部分组成。凿井人在高山雪水潜流处寻其水源，在一定间隔打出一口口深浅不等的竖井，然后再依地势高下在井底修通暗渠，沟通各井，引水下流。地下渠道的出水口与地面渠道相连接，把地下水引至地面灌溉桑田。古代西域农民，正是凭借这独特的地下水利工程——坎儿井，才把地下水引向地面，灌溉盆地数十万亩良田，孕育了吐鲁番各族人民，使沙漠变成了绿洲。
坎儿井的最早记录出现在魏晋时代，唐代更有诗歌生动描述了坎儿井，如李群玉《引水行》云：“一条寒玉走秋泉，引出深罗洞口烟。十里暗流声不断，行人头上过潺湲。”可见坎儿井是具有悠久历史的发明创造。仅吐鲁番一地，坎儿井的长度就达到五千多公里、总数一千一百多条！工程繁大浩重，使得坎儿井得以与万里长城、京杭大运河并称为华夏古代的三大工程。王国维更是做出了公元前即有坎儿井的判定。坎儿井大小不同，小者内部只