自1974年兵马俑陪葬坑的考古发现及清理，相继出土的百戏佣，铜车马，青铜水禽，向人们透露了秦始皇地下王国的冰山一角，更加好奇陪葬坑的母体-陵墓地宫的形制。
这是一个神秘莫测，令人心驰神往的伟大奇迹，关于秦始皇帝陵地宫的结构和形制，在浩瀚的史籍海洋中不乏对它的记载，尤其是司马迁在《史记.秦始皇本纪》中对秦始皇陵的修建及地宫形状做了披露。
“始皇初即位，穿至骊山。及并天下，天下徒送诣七十余万人，穿三泉，下铜而致椁，宫观百官奇器珍怪徙藏满之。今匠作机驽矢，有所穿近者辄射之。以水银为百川江河大海，机相灌输，上具天文下具地理，以人鱼膏为烛，度不灭者久之。……大事毕，已藏，闭中羡，下外羡门，尽闭工匠藏者，无复出者。树草木以象山。”
自秦兵马俑坑发现之后，经过考古学家，地质学家等多学科组成的研究者们共同努力，历20多年的探寻，关于秦始皇帝陵地下宫殿的历史真相也在逐步揭露。
经科学测试手段分析，秦始皇帝陵地宫的确突破了人们已知的秦代建筑水平，地宫分为墓室，别室，墓道三个部分。
据秦俑坑的发掘者，考古学家王学理的研究和推断，秦始皇帝陵墓室底部的面积达到1.92万平方米，相当于48个国际标准篮球场那么大。
如此规模庞大的地下宫殿，是世界上任何一座陵墓也无法与之匹敌的。当时人的宇宙观已经形成，天是穹庐，呈拱形；地成方形，如棋盘，天际之处连接四海。
秦始皇帝陵，地宫的顶部是穹庐形，如倒扣的蛋壳覆盖在椁室之上，从而形成天圆地方的格局，显示出威震海内富有天下的帝王气魄，至于地宫的主体建筑则居于突出地位，其他如百官衙署，离宫别馆，则是大小不一、规格不一。
水银为江河湖海
1981年中国科学院的地质学家利用现代探矿方法，对秦始皇帝陵先后进行两次测试。他们先在秦始皇帝陵封土之上钻眼儿取土作为地质样品，经过精密的室内化验，惊奇地发现，秦始皇帝陵地下埋有大量的水银。也就是说，司马迁在史记中记述的“水银为百川江河大海，机相灌输”是可信的。
与此同时，地质科学工作者还测出陵墓内储有水银应是100吨左右！水银由丹砂提炼而成，如果这个数字能够成立，那么提炼出100吨水银需要115吨的丹砂。
中国古代炼丹家很早就发明了用石榴罐加热硫化汞，使之分解得到水银的方法。秦始皇帝陵地宫内储有100吨的水银，这在今天的人们看来都是难以置信的数字。而这些水银又是从何而来呢？
司马迁在《史记.货殖列传》中曾说过“巴蜀寡妇清，其先得丹穴，擅其利数世。”
巴蜀寡妇清家族世代开办汞矿致富，而又切中了秦始皇对汞的需要。于是，远在巴蜀的丹砂和水银跨长江，越巴山，经汉水再通过褒斜道或子午道，源源不断地输入到关中。
“机相灌输”的“永动机”
《史记》中记载始皇帝陵墓中的水银“机相灌输”，说明当时的人们已经开始尝试制作“永动机”，使水银以流动状态存在于墓室当中。
而这样做的一个重要目的就是为了防盗，由于水银的熔点是-38.87摄氏度，即使常温下的液态也极易挥发。而汞本身是剧毒类物质，人一旦吸入相当浓度的汞气即可导致精神失常，肌肉震颤和瘫痪，甚至伤亡。
“机相灌输”来搅动水银，使得模拟的江河湖海奔腾起来，那么弥漫在墓内的空气就是高浓度的汞蒸气。可使尸体和随葬的物品长久保持不腐，更重要的是还可毒死胆敢进入地宫的盗墓贼。
脂膏做长明灯，度不灭者久之
司马迁在《史记》中曾有“人鱼膏为烛”的记载，所谓“人鱼”应指今天人们常说的“娃娃鱼”，学名“大鲵”。
考古学家王学理提出，“人鱼”的另一种解释是磁性的鲸鱼，由于鲸鱼属于大型体长肉美，脂肪多，用其脂膏点灯，高效持久。有科学家曾做过这样的推算，用鲸脑油制成的蜡烛，一支可以燃烧5000天。
秦代人之所以用“人鱼膏”做烛，大概是利用了耗油少，燃点低，不易灭，持久性强的这一特点。但从已经出土的定陵地宫中的长明灯来看，在陵墓中要做到“度不灭者久之”显然是不可能的，因为一旦隔绝了空气，燃烧也就成了泡影。
暗弩连发防盗墓
秦始皇陵内藏有大量珍奇异宝，为了防盗，在墓门内、通道口等处安置了连弩。这种连弩实际上就是“暗弩”，将装有箭支的弩一个个连接起来，通过机械使之“连发”，达到无人操作，自行警戒的目的，一旦有盗墓者进入墓穴，就会碰上连接弩弓板机上的绊索，遭到猛烈的射击。
70年代中期，考古工作人员围绕陵墓、陵园进行大规模的钻探，留下了几十万个钻孔。钻探资料表明，秦始皇帝陵地宫上的封土没有发现局部下沉的迹象，夯土层也没有较大的变动。
深藏在地宫内的随葬品应该是完整的保存了下来，并未遭到盗掘和破坏。
随着科学技术的进步和人们思想的日趋解放，秦始皇帝陵地宫的真实奥秘，总有一天会被彻底揭开。