現代の海底土木を代表する機械がシールドマシンです。直径十数メートルにも及ぶ円筒状の機械の先端には、超硬合金のビット（刃）が無数に配置された「カッターヘッド」が備わっています。
シールドマシンの仕組みは、先端を回転させて土砂を削り取りながら、内部のスクリューコンベアや泥水パイプで土砂を後方へ排出します。同時に、マシンの後方内部でエレクターと呼ばれるアームを使い、あらかじめ運ばれてきたコンクリート製セグメントをリング状に組み立てていきます。組み立てたセグメントを油圧ジャッキの足場にして前方へ推進するため、掘削と同時に完成したトンネルの壁面が次々と地中に現れる仕組みです。
この技術の集大成となったのが、神奈川県川崎市と千葉県木更津市を結ぶ東京湾アクアラインの工法です。軟弱な海底地盤を貫くため、当時世界最大級となる直径約14.14メートルの泥水加圧シールドマシンが計8台投入されました。
特に特筆すべきは、海底下で対向方向から掘り進んできたシールドマシン同士を誤差数センチの精度で正面衝突させて連結する「地中接合工法」です。マシンの周囲の地盤を急速冷凍して一時的な氷の壁（凍土壁）を作り、海水の浸入を完璧に防いだ状態で金属スキンプレートを接合・一体化させるという、極めて精密な日本の土木技術が世界を驚かせました。
