新疆的气候非常干旱，降水稀少，河流经常断流，可是为什么在这种极端不适合作物生长的环境下，会奇迹般长出绿油油的瓜果蔬菜和庄稼呢？这一切都源于坎儿井的滋润。
如今吐鲁番哈密盆地里的生活和生产用水，有的来自地表的防渗、防冲引水渠道，有的来自机井，还有的就是来白古老的坎儿井。这三种引水方式中，历史最悠久、与当地人民生活水乳相融、甚至成为了当地文化一部分的，就是坎儿井了。
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，春夏时节有大量融化的积雪和雨水流下山谷，潜入戈壁滩下。新疆人民利用山的坡度，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。
坎儿井地下水渠里的水是从地下含水层中引出来的地下水，当山上的白雪融化以后，清泉会向盆地汩汩地流下，由于这里的山地大多为裸露的岩石，所以山上的融雪水很快聚流成河，向山下的盆地流去。然而好景不长，融雪水流到山下后又遇到了由粗砂和砾石组成的戈壁滩，水流迅速地渗入了地下，很多河流到了这里就消失了。消失了的融雪水全部汇入了地下潜水层。它们顺着缓缓倾斜的地下水渠自然流淌，一直流到地下水渠钻出地表的地方才“喷涌而出”。
新疆吐鲁番人民在漫长的历史年代中，在与严酷的自然环境作斗争、求生存的过程中之所以选择了坎儿井，不仅是因为它能够躲避日晒风吹对流水的侵蚀，更是因为它是在当时的条件下，惟一能够普遍施工的水利工程。吐鲁番盆地虽然埋藏着丰富的煤炭、石油等矿产能源，但气候恶劣、交通不便，这对开挖坎儿井的经济技术条件上有着很大的限制。而人们在掏挖泉水的生产实践中，逐步发现坎儿井形式的地下渠道，不但可以防止风沙侵袭，而且可以减少蒸发损失，工程材料应用不多，操作技术也简易，容易为当地群众所掌握。因此，远在古代经济技术条件较差的情况下，各族劳动人民群众采用坎儿井方式开采利用地下水，就更加显得经济合理了。
根据1962年统计资料，我国新疆共有坎儿井约1700多条，总流量约为26米3／秒，灌溉面积约50多万亩。其中大多数坎儿井分布在吐鲁番和哈密盆地，如吐鲁番盆地共有坎儿井约1100多条，总流量达18米3／秒，灌溉面积47万亩，占该盆地总耕地面积70万亩的67％，对发展当地农业生产和满足居民生活需要等都有很重要的意义。