坎儿井是开发利用地下水的一种很古老式的水平集水建筑物，适用于山麓、冲积扇缘地带，主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。坎儿井的结构，大体上是由竖井、地下渠道、地面渠道和“涝坝”（小型蓄水池）四部分组成，吐鲁番盆地北部的博格达山和西部 的喀拉乌成山，春夏时节有大量积雪和雨水流下山谷，潜入戈壁滩下。人们利用山的坡度，巧妙地创造了坎儿井，引地下潜流灌溉农田。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发，因而流量稳定，保证了自流灌溉。

汉代尤其是汉武帝的主要功绩之一是开发了广大的西北地区。当时把移民实边和修渠屯田作为抗击匈奴侵扰的组成部分，这时西北地区成为仅次于关中的水利重点地区，水利工程技术也大大提高。新疆特殊的水利工程型式——坎儿井也创始于西汉。据《汉书·西域传》记载：宣帝时汉遣破羌将军辛武贤将兵万五千人至敦煌，遣使者按行表，穿卑鞮侯井以西，欲通渠转谷。积居庐仓以讨之 ，三国人孟康 注解 卑鞮侯井 说： 大井六，通渠也，下流涌出，在白龙堆东土山下.可以看出。这个工程有6个竖井，井下通渠引水，显然是近代的坎儿井。坎儿井是新疆特有的灌溉取水工程型式。

坎儿井是中华文明的产物。盛弘之《荆州记》中记述：“隋郡北界有厉乡村，村南有重山、山下有一穴，父老相传云：神龙所生林西有两重堑，内有周围一顷二十亩地，中有九井，神农既育，九井自穿。又云：汲一井则众井水动，即以此为神农社，年常祠之。”九井自穿相通，一井牵动众井，这与地下暗渠相通的坎儿井结构相同。神农是我国农业和医药发明的传说人物，把穿井与他连在一起，可见其历史悠久。司马迁《史记·五帝本纪》云：“瞽叟又使舜穿井，舜穿井为匿空旁出。舜既入深，瞽叟与象共下土实井。舜从匿空出去。”舜穿井时，就挖了一条从旁出的“匿空”(地道)，这与坎儿井的挖掘方法极其相似。如果：“匿空”为水平地道，就是坎儿井，这是公元前21世纪的史迹，比传说波斯于公元前8世纪有坎井，要早1000多年。