Có lẽ không có công trình nào về kỹ thuật thủy lợi trong thế giới cổ đại có thể sánh với các hệ thống dẫn nước sinh hoạt, tưới tiêu khổng lồ của La Mã. Nước cần thiết cho sự sống, nhu cầu nước vô cùng cấp bách ở vùng Địa Trung Hải với mùa hè thường kéo dài, nóng và khô. Những hệ thống dẫn nước còn là sự biểu trưng của quyền lực.
Khi quy mô định cư tương đối ít, nước lấy từ các con suối, giếng địa phương cũng như các bể nước ngầm là đủ thoả mãn nhu cầu, sự phát triển các trung tâm đô thị lại khiến nhu cầu về nước càng tăng, ít nhất từ thế kỷ 5 TCN , một số thành phố Hy Lạp đều dùng nước lấy từ các suối ở xa rồi truyền qua ống dẫn, cầu máng. Cầu máng dẫn nước lâu đời nhất ở Rome có niên đại 312 TCN, có thể lấy cảm hứng từ các công trình phục vụ công cộng quan trọng của giới thống trị Hy Lạp đương đại.
Khoảng giữa thế kỷ 1, 9 cầu máng dẫn nước ở Rome, là dự án thi công do cơ quan chấp chính tối cao thực hiện với tư cách người đứng đầu thuỷ cục. Sau này người ta chỉ xây thêm hai cầu máng dẫn nước, nâng tổng số lên đến hơn 450 km.
Tuy nhiên, người ta cũng ước tính thành phố Rome thời cổ đại có lượng nước cung cấp tính theo đầu người còn nhiều hơn thành Rome ngày nay, mặc dù người ta vẫn tranh cãi nhau về con số này, nhưng điều chắc chắn không phải xây dựng hệ thống dẫn nước lớn như vậy để cung cấp nước uống cho số dân thành Rome, mà còn dùng cho mục đích khác. Một lượng nước dùng để tưới các nông trại trồng rau bên ngoài thành phố, mục đích công nghiệp như chuối và hồ trăn. Số lượng các nhà tắm công cộng đang gia tăng cũng cần đến một lượng nước không nhỏ.
Do cá nhân phải bỏ tiền ra mới được nối vào đường ống cái và phải xin phép Viện nguyên lão La Mã, vì vậy nước dẫn theo đường ống vào nhà được xem là sự xa hoa. Đi kèm theo đó, người ta phô trương sự giàu có bằng những vòi phun tuyệt đẹp và bể bơi với nước ấm được thay thường xuyên.
Ở những nơi khác trong đế quốc, những hệ thống dẫn nước là biểu tượng của thanh thế, thường do các mạnh thường quân giàu có bảo trợ, đôi khi liên kết với các công trình xây dựng hoặc một loạt các nhà tắm mới. Nhà tắm cũng được trang trí bằng các vòi phun đẹp mắt ở những nơi hệ thống dẫn nước đi vào thành phố như một cách quảng cáo vị trí xã hội và tính hào phóng của vị mạnh thường quân.
Gần như mọi hệ thống dẫn nước thời cổ đại đều là hệ thống trọng lực đơn giản. Bằng việc đảm bảo rằng nguồn phải nằm cao hơn thành phố cần cấp nước, và nghĩ ra cách để đường dẫn luôn duy trì một độ dốc hướng về bên dưới đồng nhất, nước sẽ chảy từ điểm này đến điểm khác chỉ bằng trọng lực. Cho đến khi nước chảy đến thành phố, thông thường phải đi qua một kênh dẫn hình chữ nhật lót lớp xi măng không thấm nước làm bằng vôi và đất nung. Kênh dẫn được che kín để giữ nước được sạch. Độ nghiêng phải duy trì càng thấp càng tốt để ngăn không cho nước xói mòn đáy kênh dẫn, nhưng phải đủ cao để duy trì dòng chảy.
Ngoạn mục không kém là phần còn lại của các công trình phụ uốn vòm dài ở các cầu máng dẫn vào thành Rome băng qua vùng đồng bằng Campagna. Các mái vòm dùng để giảm bớt số lượng vật tư xây dựng và giúp cho giao thông dễ dàng nơi cầu máng dẫn băng qua các cánh đồng hay khu dân cư. Đối với các cầu máng dẫn nước, điều hoàn toàn thông thường khi có dạng mái vòm ở đường nhánh sau cùng, vì nhiều thành phố cổ đại được xây dựng trên đồi, các cầu máng dẫn phải đủ cao để duy trì dung lượng nước. Kết quả là các công trình ấn tượng như mương dẫn nước ba tầng Segovia, Tây Ban Nha.
Cách khác để vượt thung lũng khi thung lũng quá sâu là phải dùng cầu, bằng cách này một hệ thống áp suất khép kín dưới dạng một siphon lõm. Ở đây nước được chuyển vào một bộ ống dẫn giữa bể chứa trên cạnh cao hơn, xuống phía dưới băng qua thung lũng trên một cầu hẹp, rồi lại qua thung lũng trên một cầu hẹp, rồi lại chảy lên trên do áp suất của chính nó đến một bể chứa hơi thấp hơn ở cạnh bên kia, sau đó chức năng thông thường của hệ thống dẫn được khôi phục.
Nơi hệ thống dẫn nước đi vào thành phố, có một bể phân phối chia nước qua nhiều đường ống cái, với các cửa ống điều tiết lượng cấp nước sao cho có thể đóng từng khu vực một để sửa chữa. Ống dẫn thường làm bằng chì nhưng cũng có loại đất nung hay đặc biệt ở vùng Tây Bắc các tỉnh, làm bằng gỗ, lót bên dưới đường đi hay mặt đường lát đá, tải nước dưới áp suất của hệ thống khép kín.
Ở Pompei, nước phân phối đến các bể chứa nằm trên đỉnh tháp ngăn tình trạng áp suất quá cao trong hệ thống. Có thể theo lời nhà văn kiêm kiến trúc sư La Mã Vitruvius giả định, các ống phân phối nhỏ hơn được bố trí sao cho trong thời điểm khan hiếm, trước tiên nước dành cho cá nhân, kế đến là các nhà tắm và dinh thự, chỉ để lại các vòi nước công cộng luôn có sẵn nước, không một hộ nào ở Pompei lại cao hơn vòi phun dưới phố hơn 50 m để cho toàn bộ dân cư đô thị đều có nguồn nước sạch để dùng.
Đặc biệt, những khối đá trong ảnh dù được đục đẽo bằng tay nhưng khi ghép nối lại vẫn đảm bảo kín khí và áp suất nước chảy. (Theo 70 kỳ quan thế giới cổ đại)
