В основе создания современных подземных городов лежат следующие научные исследования:

• Инженерно-геологические и гидрогеологические исследования. 4 Они помогают определить характер участка и его природные особенности, составить инженерно-геологические карты и профили. 4
• Разработка новых технологий строительства подземных сооружений. 2 Например, коллектив российских учёных разработал комплекс технологий, позволяющих безопасно строить крупные подземные сооружения в условиях плотной застройки. 2 Для этого исследователи улучшили и адаптировали под местные геологические особенности зарубежные расчёты и методы строительства. 2
• Определение принципов вертикального зонирования городского пространства. 4 Научно сформулированы принципы, согласно которым наиболее близкие к поверхности земли уровни отводятся для пешеходов, непрерывного пассажирского транспорта, автостоянок, местных разводящих сетей. 4 Уровни от -4 м до -20 м используют для трасс метрополитена и автотранспортных тоннелей мелкого заложения, многоуровневых подземных гаражей, складов, резервуаров и магистральных коллекторов. 4 Уровни на отметке от -15 м до -40 м предназначают для трасс рельсового транспорта глубокого заложения, включая городские железные дороги. 4

Изучением подземного городского пространства и формированием стратегии его инновационного развития и застройки занимается научная дисциплина «подземная урбанистика». 4