Tunel wodny jest bardzo podobny do tunelu aerodynamicznego, z tym wyjątkiem, że zamiast powietrza wewnątrz tunelu używa się wody. Jest to obiekt eksperymentalny, który służy do eksperymentowania i testowania hydrodynamiki obiektów podwodnych przepływających przez tunel wodny, a także wszelkich obiektów, które są w nich umieszczane. Chociaż nie tak zaawansowane jak obecnie, niektóre formy tuneli wodnych są używane przez mężczyzn od wieków. Znaczenie tych tuneli zyskało ostatnio uznanie i stają się one coraz bardziej przydatne na wiele różnych sposobów, takich jak ulepszanie konstrukcji statków.
Tunele aerodynamiczne są w stanie zapewnić ekspertom ogromne możliwości badawcze, ale zdarzają się sytuacje, w których wykorzystanie wiatru nie sprzyja rodzajowi materiału, z którym będą przeprowadzane eksperymenty. Często zamiast tego można użyć tunelu wodnego, ponieważ lepiej umożliwia przeprowadzanie trójwymiarowych eksperymentów. Dzieje się tak, ponieważ przepływ wody pozwala na zastosowanie większej różnorodności procedur wizualnych, na przykład barwniki spożywcze można łatwo śledzić w wodzie, a także różne inne formy barwników. Tunele te zapewniają również lepsze badania obiektów zwykle znajdujących się w wodzie, takich jak statki i organizmy morskie.
Tunele wodne mogą znacznie różnić się wielkością w zależności od badań, do których są przeznaczone. To, jak szybko przepływa w nim woda, jest ważną zmienną we wszelkich prowadzonych badaniach. Przepływ jest kontrolowany bezpośrednio przez pompy, które umożliwiają przepływ wody z dowolną prędkością, a także w razie potrzeby można go zatrzymać. W przeciwieństwie do tuneli aerodynamicznych, tunele wodne są wewnątrz bezciśnieniowe i ułatwiają wchodzenie do nich. Pozwala to naukowcom na łatwe wejście do testowego odcinka tunelu wodnego i umożliwia dostęp do środowiska, w którym mogą prowadzić badania.
Tunele te odgrywają również ważną rolę w budowie statków. Służą do testowania działania śrub napędowych różnych typów statków. Ten typ modelu testowego tunelu wodnego nazywany jest tunelem kawitacyjnym i służy do testowania wszelkich wahań ciśnienia, erozji zabudowanej i hałasu kawitacyjnego różnych statków. Możliwość kontrolowania prędkości wody w tunelu pozwala na eksperymentowanie z tymi śmigłami przy różnych prędkościach wody. Testy te pozwalają osobom zaangażowanym w budowę statków na przetestowanie różnych elementów statku przed ukończeniem gotowego produktu.