坎兒井通向地下水，把沙漠變成綠洲，古代稱之為“井渠”。坎兒井的主要工作原理是人們會利用山體的自然坡度，在春夏季節抽出大量滲入地下的雨水、冰川和融雪水來灌溉地表，以滿足沙漠地區的生產和生活用水需求。
不同地區的坎兒井在具體結構上有不同的地域特點，但壹般來說，壹個完整的坎兒井系統包括豎井、涵洞(地下通道)、明渠(地面通道)和交錯式(小型水庫)四個主要組成部分。在這個原理下，坎兒井的流量是穩定的，井水可以靠重力灌溉。
坎兒井是巧妙地開發利用幹旱地區地下水的水利工程。它的主體深埋在地下，所以壹般是看不見的。其實就是改變天然水的坡度，提前暴露地下水的水利工程。綜上所述，坎兒井有以下優點:
(1)坎兒井節省能耗，可自流灌溉。
古代沒有電機、柴油機、水泵等機器，無法從地層深處抽取地下水。坎兒井不斷向農田和果園輸送地下水，灌溉莊稼。現在的坎兒井不消耗油電等能源，也沒有機器成本，所以運營成本很低。
⑵坎兒井可以減少水分的蒸發損失。
吐魯番地勢低窪。夏季氣溫往往在攝氏度以上，蒸發強烈。而坎兒井的水都是在陰暗的洞穴中流動，以避開陽光，所以蒸發損失減少。？
(3)避免風沙掩埋輸水建築物。
吐魯番等地壹旦刮風，會夾帶大量風沙，溝渠被掩埋。只要及時封堵好井口，風沙就無法侵入，灌溉水的正常流動就能得到保證。？
(4)坎兒井水量穩定，水質良好。
坎兒井水源來自地下水，水量受外界因素影響較小。沒有因天氣寒冷造成的洪水或斷水，也沒有融雪。可根據水量組織輪灌，保證農業生產正常進行。坎兒井壹般開挖在戈壁灘深處，受人類活動汙染少，地下有沙礫土凈化，所以質量好，適合飲用和灌溉。？
⑸坎兒井施工技術要求不高。
坎兒井施工技術是壹個工匠用幾個普通工人和簡單的工具就能開挖的地下水利工程。使用的工具，如刨錘、撅嘴頭、削土人、紅柳筐等。，可現場建造，不涉及電動和氣動裝置，工藝流程簡單，只需努力就能成功。