从古代开始，人们就开始向地下挖掘以便寻找住处，存储粮食，输水或实现很多其他目的。
地球科学涉及一整套知识体系和众多技术，这些知识和技术共同发挥作用，使我们能粗略地预测出地层的性质和质量。然后，灵活地运用岩土工程技术可以了解地层的特点，以便为项目及其施工方式制订最佳规划。对于更复杂或无法进入的项目，还会有中间阶段，以便有机会进行深入的勘探和观测。
（摘自《第三千年的隧道挖掘技术》的前言，作者为国际隧道及地下工程协会（ITA- AITES）的主席阿伦·缪尔伍德爵士（Sir Alan Muir Wood） 1974年－1977年）
设计
隧道设计不仅仅是确定其结构部分的适当性——它还必须满足实际的施工要求，以便确保在各种地层条件下的经济性和安全性。
因此，在设计隧道或地下设施时需要结合多学科知识，包括：地质学、岩土工程、环境科学、土壤和岩石力学、结构计算、电气工程、空气动力学或水力学。
地下设施的另一个特异性是即使发现它们相互之间有某种关系，也不能按原型或系列来分类。每种设施的施工都是一次了不起的冒险，因为必须要在某一个特定地点的岩体中进行掘进，而这些岩体绝对是独一无二，各不相同的。