海底隧道建造方式有兩種形式：
第一種是在海底的岩層中開挖的，如英吉利海峽的長隧道，就是使用先進的盾構機打通的。
第二種是用預製的大型鋼管或混凝土方箱，沉入海底預先處理好的基礎之上，在外部用混凝土封上接頭處，將內部海水抽乾。然後在內部做好加固襯裏，就成爲隧道。香港的海峽隧道就是這樣的。
海底隧道是在海底下的岩層中開鑿一條隧道穿過去的。火車從地面上經過引道開入海底隧道，再從對面的海岸引道開到地面上來。中間水平部分即不海底隧道，兩側斜坡爲海岸引道，上面水平部分爲露出地面的部分。有時海底隧道根據地形，地質等具體情況，也不一定完全爲水平。隧道的橫斷面在開鑿時爲圓形或馬蹄形，隧道的底部還可以鋪設輸油管道和電纜等，有的複線隧道開鑿成兩個單線的海底隧道。
