新疆的氣候非常幹旱，降水稀少，河流經常斷流，可是為什麼在這種極端不適合作物生長的環境下，會奇跡般長出綠油油的瓜果蔬菜和莊稼？原來這一切都源於坎兒井的滋潤。如今吐魯番哈密盆地裏的生活和生產用水，有的來自地表的防滲、防衝引水渠道，有的來自機井，還有的就是來自古老的坎兒井。這三種引水方式中，曆史最悠久、與當地人民生活水乳相融、甚至成為了當地文化一部分的，就是坎兒井了。
驅車走在新疆的吐魯番盆地與哈密盆地，你會看到平坦的黃褐色的戈壁灘上排列著一連串的土包，土包的形狀像墳墓一樣，大多不過一人高，隔二三十米就有一個，一串土包大致成一直線，兩端望不到盡頭。在神秘的土包下，蘊藏著一個秘密，這就是被世人稱為中國古代三項偉大工程之一的“坎兒井”。
在這些土包的下麵，有一條常年川流不息的小河，小河的河道是一條人工挖掘的地下水渠，每隔一段距離，就會有一個豎直的土井打通水渠上的地層，而這些土井的井口，就是我們上麵提到的土包。
也有人說，新疆的坎兒井是從波斯（今伊朗）隨著伊斯蘭教的傳播而傳到了各地的。坎兒井在中東、中亞及北非幹旱地區的很多地方都有，尤其是伊朗中部的高原地帶，那裏有成千上萬眼坎兒井點綴著沙漠裏的綠洲。據說，伊朗的坎兒井已經有兩千多年的曆史了。位於絲綢之路的中心、古代東西文化交彙之處的新疆，很有可能接受了西方傳來的引水力法，從而開鑿了第一條坎兒井。
但是仍然有不少學者堅持認為坎兒井是中國中原地區首先發明的。其後隨著向西域的擴張而傳入了新疆。公元前109年，陝西大荔縣曾經開挖了一條“龍首渠”，將洛河水從地下引至下遊的大荔平原灌溉。有人說“龍首渠”就是坎兒井的前身。後由中原派到西域屯田守邊的漢族軍民帶到了新疆。然而坎兒井畢竟更加複雜，它所引用的是埋藏在地下深處的地下水。
地下水渠裏的水是從地下含水層中引出來的地下水，當山上的白雪融化以後，清泉會向盆地汩汩地流下，由於這裏的山地大多為裸露的岩石，所以山上的融雪水很快聚流成河，向山下的盆地流去。然而好景不長，融雪水流到山下後又遇到了由粗砂和礫石組成的戈壁灘，水流迅速地滲入了地下，很多河流到了這裏就消失了。消失了的融雪水全部彙入了地下潛水層。它們順著緩緩傾斜的地下水渠自然流淌，一直流到地下水渠鑽出地表的地方才“噴湧而出”。此後，地下水渠變成了地上水渠。引流而出的地下水或者順著人工修築的渠溝疾奔，或者滯留在人工藝建的池塘裏。不論怎樣，深埋於遠方地下的地下水，終於躲過了烈日的蒸烤和風沙的糾纏，清清冽冽地流進了田地、果園和居民的生活區。
吐魯番和哈密地區是一個盆地，光禿禿的戈壁在白天被太陽曬著的時候溫度升高得很快，由於盆地太低，所以熱空氣不容易疏散出去，再加上盆地與山地的高差太大，氣流下沉時形成了幹熱的“焚風”，這些都使盆地如同一個巨大的火爐。盆地西邊和北邊的高山，平均高度在三千五百米到四千米之間，其中博格達峰高達五千四百四十五米，這些山脈終年被白雪覆蓋，它們的高度足以擋住從北邊吹來的夾帶著水汽的氣流。濕潤的氣流在翻越高山的北坡時水汽隨著高度的增加、溫度的逐漸降低冷凝成雲，形成降雨。當它們到達高山的南坡時氣勢銳減，而它們降入山間盆地時，又會遇到盆地中蒸蒸而上的熱氣流。兩股氣流相遇很難形成雨滴（因為水汽遇冷才會凝結致雨），吐哈盆地內的雨水往往隻有寥寥幾滴。與此同時，盆地南邊又隻有山脈和沙漠，沒有水汽來源。所以，吐哈盆地的降水是極其稀少的，在1968年，吐魯番盆地全年降水才二點九毫米！
但是吐哈地區的炎熱和幹旱非但沒有熄滅人們生存下去的勇氣，反而激起了人們想方設法生活在這裏的願望。水是生命之源，有了水，人們就可以在盆地中心土壤顆粒最細的地方種植莊稼和作物。在吐哈地區，無論你進入哪一片綠洲你都會恍如進入了人間的仙境：高大蔥綠的檉柳和楊樹堅挺著粗壯的身軀，田畦縱橫交錯，鳥聲啾啾，田埂上坐著九十歲的維吾爾老人和陪伴他的小白羊，涼風習習吹來絲絲潮氣……
吐哈盆地的人民在漫長的曆史年代中，在與嚴酷的自然環境作鬥爭、求生存的過程中之所以選擇了坎兒井，不僅是因為它能夠躲避日曬風吹對流水的侵蝕，更是因為它是在當時的條件下，唯一能夠普遍施工的水利工程。農閑時節，隻需三五個人，帶著钁頭、刨錘、轆轤和土筐等工具就可以開挖了。一條坎兒井可以斷斷續續挖上好幾年，挖好的坎兒井還要定時檢查和維護。這雖然是一項極度耗費人工的活兒，而且也很危險，但是在機器生產不發達的年代，掏挖坎兒井才是人們勝任得起的工作。隨著農業社會生活的展開，掏挖坎兒井、修護坎兒井、耕地、收割、坎兒井水的分配和管理……紛紛規定了當地人民的生活節奏，坎兒井因此成為了當地文化的一部分。吐哈盆地的農村就曾有過把坎兒井當做女兒嫁妝的習俗。