坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程，古称“井渠”。是古代吐鲁番各族劳动群众，根据盆地地理条件、太阳辐射和大气环流的特点，经过长期生产实践创造出来的，是吐鲁番盆地利用地面坡度引用地下水的一种独具特色的地下水利工程。 吐鲁番坎儿井，出现在18世纪末叶。主要分布在吐鲁番盆地、哈密和禾垒地区，尤以吐鲁番地区最多，计有千余条，如果连接起来，长达 5000公里 ，所以有人称之为“地下运河”。“坎儿”即井穴，是当地人民吸收内地“井渠法”创造的，它是把盆地丰富的地下潜流水，通过人工开凿的地下渠道，引上地灌溉、使用。
坎儿井，开始发展缓慢，至道光二十五年（1845年）林则徐在伊拉里克“增穿井渠”（《新疆图志、建置》）时，“吐鲁番旧有三十余处”（《清史稿，萨迎阿传》）。后经推广，吐鲁番坎儿井发展到百处。光绪六年（1880），左宗棠率兵平定阿古柏叛乱后，“督劝民户，淘浚坎儿井”，“吐鲁番所属渠工之外，更开凿坎井一百八十五处”（《左文襄全集奏稿》卷五十六）。此后，吐鲁番坎儿井继续发展。据本世纪五十年代统计，吐鲁番坎儿井发展到一千三百多条。由于水位下降等种种原因，到1990年吐鲁番坎儿井（出水）只有700条，流量2.94亿立方。 坎儿井由竖井、暗渠、明渠、涝坝四部份组成。竖井，主要是为挖暗渠和维修时人出入及出士用的。竖井口长 1米 ，宽 0.7米 。暗渠是坎儿井的主体，高约 1.6米 ，宽约 0.7米 。明渠，就是暗渠出水口至农田之间的水渠。涝坝，就是暗渠出水口，修建一个蓄水池，积蓄一定水量，然后灌溉农田。