潜流深埋在地下，不易被人察觉，但是有经验的工匠却能根据动物、植物的踪迹确定位置和深浅，并确定坎儿井的挖掘地。坎儿井一般由竖井、暗渠、明渠和涝坝四个部分组成，总的来说，坎儿井的构造原理是在高山雪水潜流处寻其水源，在一定的距离内打深浅不等的竖井，依据地势高低在井底修通暗渠，沟通各竖井，通过暗渠引水流出明渠，灌溉农田，满足生活用水。
坎儿井的科技含量竖井是坎儿井的出入通道，一般起到定向、出土和通风的作用，开挖所取的土，都堆积在竖井周围，形成环形小土堆，可以防止一般地面水入侵。暗渠也称集水廊道或输水廊道，一般按一定的坡度由低向高处挖，这样水就可以自动从含水层中流出地表汇聚起来。暗渠把水输送到明渠，明渠和暗渠的交界处叫“龙口”，明渠再将水流到涝坝里进入农田。坎儿井的灌溉主要是由明渠部分承担的，明渠底部多为未加处理的黏土，两侧则用石子砌成，防止水渗出流失。吐鲁番夏天地表温度高达70多摄氏度，坎儿井渠水冰凉，直接灌溉可能会伤及作物的根系，涝坝主要起到缓流和调节水温的作用。
坎儿井的明渠
吐鲁番地区不同的坎儿井长短差别较大。目前吐鲁番地区历史最为悠久的吐尔坎儿井全长3.5公里，已经有多年历史，仍在正常运转使用。从地表看，一道坎儿井就是一条长长的串珠链，加之每道坎儿井的龙口处往往形成一片绿意盎然的小绿洲，构成了沙漠地区别具一格的独特地域景观。
坎儿井只取浅层渗水，不直接抽用地下水，因此对地下水影响小。冬季坎儿井水表面上看是被浪费了，实际却成为吐鲁番盆地很多植被获得水源的主要途经。其中有三分之一的冬闲水最终都流向了艾丁湖，对艾丁湖自然生态平衡起着相当大的作用。艾丁湖多年平均蒸发量毫米以上，这样大的蒸发量在盆地内参与水陆小循环，最终又以山区降水的形式回归盆地，对盆地的气候乃至生态都具有积极的意义。
艾丁湖，位于*维吾尔自治区吐鲁番市高昌区，是吐鲁番盆地的最低处，也是中国陆地的最低点。湖面比海平面低.31米。
坎儿井与绿洲文明吐鲁番绿洲位于*维吾尔自治区中部，东临哈密地区，西南与巴音郭楞蒙古自治州的和静、和硕、尉犁、若羌县毗连，北凭天山，与乌鲁木齐市及昌吉回族自治州的奇台县、吉木萨尔县、木垒哈萨克自治县相接。没有坎儿井就没有现在瓜果飘香的绿洲文明。在这片贫瘠的土地上会奇迹般长出绿油油的瓜果和庄稼，都源于坎儿井的滋润。坎儿井实现了吐鲁番地区的可持续发展。它的开挖、维护及管理既是一项工程又是一种文化，既是当地人民的劳动创造又是东西文化交流的智慧结晶。它既是吐鲁番地区维吾尔生产生活的水源命脉，又是维吾尔族民族文化的重要组成部分。
高昌故城位于吐鲁番盆地东部，是西汉时期在车师前国境内的屯田部队所建，此后很长的历史时期内，高昌都是吐鲁番盆地的*治、经济、文化中心。高昌故城是吐鲁番地区千年沧桑的历史见证。
坎儿井减少了吐鲁番维吾尔族人生存的危机，使绿洲不断扩大。坎儿井还滋养了10多种脊椎动物，鸟类利用坎儿井筑巢、繁殖，鱼类食用涝坝里丰富的浮游生物，爬行动物、小型啮齿动物则利用坎儿井土丘及周缘穴居。这些动物与坎儿井灌溉的农田和哺育的一片片绿洲共同构建了一个生机盎然的生态系统。
坎儿井有管理制度和分水制度，它的兴建牢固维系着吐鲁番农村社会，形成了维吾尔族社会的绿洲灌溉文化。高昌王国时期设水曹管理水利事宜，唐朝西州设掏拓所，各县有知水官、堰头、渠长，还配有专人负责用水监督检查，形成了谁用水谁维修、谁灌溉谁交租的管理制度和维修制度。清朝和民国年间，有官坎和民坎之分，民坎是谁修建谁所有，*府保护其所有权。
坎儿井还体现了维吾尔族水文化。在吐鲁番地区，村落的位置是根据坎儿井和灌溉系统所决定的，社会阶层也可以由坎儿井的存在而分辨出来。以坎儿井灌溉的村落都成长方形布局，为了用水方便，村中民居多建于坎儿井的明渠两侧。
离坎儿井出水口越近的地方，水质越洁净，地势也越高。过去，坎儿井的主人或者村中地位较高的人一般占有这种位置。人们长期形成了不在坎儿井中丢弃污秽杂物，饮用水的上游不能洗漱，保持井水清洁的文化。坎儿井的涝坝周围是人们娱乐和聚会的地方，老人表演木卡姆，村民在这里休闲聊天、讨论生产，小巴郎在这里玩耍嬉笑，坎儿井成了民俗和文化的交流场所。在吐鲁番地区维吾尔族中，还流传着一些坎儿井的故事和歌曲。
老人正在表演木卡姆，“木卡姆”为阿拉伯语，意为规范、聚会等意，在现代维吾尔语中，“木卡姆”主要意思为“古典音乐”。木卡姆被称为维吾尔民族历史和社会生活的百科全书，是中华民族多元文化的组成部分。
吐鲁番盆地更是多种文化的交汇之地，这里既有半月标志的清真寺，也有佛教圣殿，还有基督教堂，多民族在这里共同生活、互相尊重。吐鲁番的主体民族是维吾尔族、汉族、哈萨克族、回族等，他们能歌善舞，在已经成功申报世界非物质文化遗产的《十二木卡姆》舞蹈中，就描述了坎儿井的掏挖、使用及当地人们与坎儿井的密切关系。这种悠然自得的异域风情和独具特色的生产生活方式，与大自然融为一体，实现了人与自然的和谐共生。
吐鲁番盆地的苏公塔是*境内现存最大的古塔，建成于公元年，是一座造型新颖别致的塔形伊斯兰教建筑。
作为丝绸之路上少数还在延续利用的“活的文化遗产”，坎儿井至今仍在发挥着重要的作用，也面临着巨大的挑战。随着近些年来人口增加、农业灌溉用水增多以及现代水利技术的发展运用，坎儿井供水量锐减，正呈现衰退之势。
年第三次全国文物普查时，*吐鲁番盆地多条坎儿井中，仅剩下条有水，保护坎儿井迫在眉睫。目前，坎儿井是国家的历史文化遗产，得到了国家的有力保护，*维吾尔自治区年出台了《*维吾尔自治区坎儿井保护条例》，为坎儿井的保护提供了法律保障，中央安排专项资金用于维修和保护坎儿井。然而，需要的不仅仅是对坎儿井工程技术本身的保护，更需要对生活方式和地域文化进行保护。保护坎儿井任重而道远。
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