海底隧道建造方式有两种形式：
第一种是在海底的岩层中开挖的，如英吉利海峡的长隧道，就是使用先进的盾构机打通的。
第二种是用预制的大型钢管或混凝土方箱，沉入海底预先处理好的基础之上，在外部用混凝土封上接头处，将内部海水抽干。然后在内部做好加固衬里，就成为隧道。香港的海峡隧道就是这样的。
海底隧道是在海底下的岩层中开凿一条隧道穿过去的。火车从地面上经过引道开入海底隧道，再从对面的海岸引道开到地面上来。中间水平部分即不海底隧道，两侧斜坡为海岸引道，上面水平部分为露出地面的部分。有时海底隧道根据地形，地质等具体情况，也不一定完全为水平。隧道的横断面在开凿时为圆形或马蹄形，隧道的底部还可以铺设输油管道和电缆等，有的复线隧道开凿成两个单线的海底隧道。
