当河谷狭窄、岸坡陡峻、布置地面发电厂有困难而地质条件较好时，可考虑设置地下发电厂，使其结构简化,占地少；厂房的施工和运行,不受气候的影响；厂房的主要设备安装在地下，有利防空。但施工较复杂，运营条件也较差，而且要有良好的通风、防潮、照明等附属设备及地下通道。
中国在水利水电建设中，已建成长度在2000米以上的隧洞近30座，长于10000米m的大型隧洞有11座。其中渔子溪一级水电站引水隧洞长8610米,冯家山灌区引水隧洞长达12600米。引滦入津工程的输水隧洞全长为11380米。引黄入晋总干渠上最长的隧洞单洞长54.85km。二滩水电站导流洞断面为17.5m×23m，断面面积为402.6㎡。三峡水利枢纽地下厂房尾水洞断面为24m×36m，其断面面积达876㎡。到20世纪末，世界上长度超过10km的单体隧洞近40条，其中芬兰派延奈隧洞长达120km。
