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？原来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，还有的就是来自古老的坎儿井。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。
驱车走在新疆的吐鲁番盆地与哈密盆地，你会看到平坦的黄褐色的戈壁滩上排列着一连串的土包，土包的形状像坟墓一样，大多不过一人高，隔二三十米就有一个，一串土包大致成一直线，两端望不到尽头。在神秘的土包下，蕴藏着一个秘密，这就是被世人称为中国古代三项伟大工程之一的“坎儿井”。
在这些土包的下面，有一条常年川流不息的小河，小河的河道是一条人工挖掘的地下水渠，每隔一段距离，就会有一个竖直的土井打通水渠上的地层，而这些土井的井口，就是我们上面提到的土包。
也有人说，新疆的坎儿井是从波斯（今伊朗）随着伊斯兰教的传播而传到了各地的。坎儿井在中东、中亚及北非干旱地区的很多地方都有，尤其是伊朗中部的高原地带，那里有成千上万眼坎儿井点缀着沙漠里的绿洲。据说，伊朗的坎儿井已经有两千多年的历史了。位于丝绸之路的中心、古代东西文化交汇之处的新疆，很有可能接受了西方传来的引水力法，从而开凿了第一条坎儿井。
但是仍然有不少学者坚持认为坎儿井是中国中原地区首先发明的。其后随着向西域的扩张而传入了新疆。公元前109年，陕西大荔县曾经开挖了一条“龙首渠”，将洛河水从地下引至下游的大荔平原灌溉。有人说“龙首渠”就是坎儿井的前身。后由中原派到西域屯田守边的汉族军民带到了新疆。然而坎儿井毕竟更加复杂，它所引用的是埋藏在地下深处的地下水。
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”。此后，地下水渠变成了地上水渠。引流而出的地下水或者顺着人工修筑的渠沟疾奔，或者滞留在人工艺建的池塘里。不论怎样，深埋于远方地下的地下水，终于躲过了烈日的蒸烤和风沙的纠缠，清清冽冽地流进了田地、果园和居民的生活区。
吐鲁番和哈密地区是一个盆地，光秃秃的戈壁在白天被太阳晒着的时候温度升高得很快，由于盆地太低，所以热空气不容易疏散出去，再加上盆地与山地的高差太大，气流下沉时形成了干热的“焚风”，这些都使盆地如同一个巨大的火炉。盆地西边和北边的高山，平均高度在三千五百米到四千米之间，其中博格达峰高达五千四百四十五米，这些山脉终年被白雪覆盖，它们的高度足以挡住从北边吹来的夹带着水汽的气流。湿润的气流在翻越高山的北坡时水汽随着高度的增加、温度的逐渐降低冷凝成云，形成降雨。当它们到达高山的南坡时气势锐减，而它们降入山间盆地时，又会遇到盆地中蒸蒸而上的热气流。两股气流相遇很难形成雨滴（因为水汽遇冷才会凝结致雨），吐哈盆地内的雨水往往只有寥寥几滴。与此同时，盆地南边又只有山脉和沙漠，没有水汽来源。所以，吐哈盆地的降水是极其稀少的，在1968年，吐鲁番盆地全年降水才二点九毫米！
但是吐哈地区的炎热和干旱非但没有熄灭人们生存下去的勇气，反而激起了人们想方设法生活在这里的愿望。水是生命之源，有了水，人们就可以在盆地中心土壤颗粒最细的地方种植庄稼和作物。在吐哈地区，无论你进入哪一片绿洲你都会恍如进入了人间的仙境：高大葱绿的柽柳和杨树坚挺着粗壮的身躯，田畦纵横交错，鸟声啾啾，田埂上坐着九十岁的维吾尔老人和陪伴他的小白羊，凉风习习吹来丝丝潮气……
吐哈盆地的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，唯一能够普遍施工的水利工程。农闲时节，只需三五个人，带着镢头、刨锤、辘轳和土筐等工具就可以开挖了。一条坎儿井可以断断续续挖上好几年，挖好的坎儿井还要定时检查和维护。这虽然是一项极度耗费人工的活儿，而且也很危险，但是在机器生产不发达的年代，掏挖坎儿井才是人们胜任得起的工作。随着农业社会生活的展开，掏挖坎儿井、修护坎儿井、耕地、收割、坎儿井水的分配和管理……纷纷规定了当地人民的生活节奏，坎儿井因此成为了当地文化的一部分。吐哈盆地的农村就曾有过把坎儿井当做女儿嫁妆的习俗。