تونل‌ها و فضاهای زیرزمینی برای مقاصد گوناگونی ساخته می‌شوند. از جمله: تونلهای حمل و نقل و دسترسی، تونل‌های آب بر، مغارها، فضاهای زیر زمینی (ایستگاه‌های مترو، نیروگاه‌ها، انبارهای زیرزمینی و کارگاه‌های استخراج مواد معدنی)

طراحی هر یک از فضاهای فوق مستلزم دسترسی به داده‌های مناسب و به کارگیری تمهیدات ویژه‌‌ای‌ است. در هر مورد طراح باید ضمن آگاهی دقیق از شرایط زمین، ابتدا در جهت بهبود کیفیت مصالحی که قرار است تونل در آن حفر شود، اقدام نماید.

در بسیاری از زمین‌ها تونل‌های حفر شده نمی‌توانند خودنگهدار باشند و برای پابرجا نگهداشتن آنها باید از حایل‌هایی استفاده کرد.
به نظر می‌رسد که مهمترین عامل در طراحی تونل، یا هر فضای زیرزمینی دیگر، تامین پایداری آن است. قرارگیری این گونه سازه‌ها در میان مصالح طبیعی، یعنی سنگ و خاک، باعث شده‌است که شرایط زمین‌شناسی نقش اصلی را در پایداری ایفا نمایند.

برای حفاری تونل‌ها روشهای متنوعی ابداع شده‌است. بطور معمول توده‌های سنگی با روش‌های متداول چال‌زنی و انفجار و تخلیه حفاری می‌شوند، یا اینکه از ماشینهای حفار TBM استفاده می‌شود.