沉箱基础是由顶盖和侧壁构成的独特结构，其中侧壁又被称为刃脚，其设计包括顶盖上的孔洞，用于安装气筒（井管）和各种管道（如图1所示）。顶盖上通常会安装围堰或永久性外壁，形成一个被称为工作室的空间。
在沉箱基础的施工过程中，当沉箱沉入水下，空气压缩机通过储气筒和油质分离器将压缩空气输送至气闸和工作室。工作室内的水通过气压差被排出，工作人员可以通过人用变气闸，经过中央气闸和气筒内的扶梯进入工作室。人用变气闸的作用在于调节室内外气压差，以确保人员安全进出，同时防止高压空气泄漏。
在工作室内部，工作人员使用各种机械设备，如挖土机、水力冲泥机和吸泥机等，清理沉箱下方的土石，排除障碍物。在沉箱自身的重力、不断增加的圬工或压重作用以及抵抗周围阻力和压缩空气反力的作用下，沉箱逐渐下沉到设计标高。经过地基处理后，工作室被圬工填充，气闸和气筒被拆除，沉箱正式成为了基础的一部分。
沉箱下沉后，它便作为基础支持在上面进行的建筑施工，如桥梁墩台、水底隧道、地下铁道以及其他水工和港口设施的建设，都在围堰的保护下进行。
沉箱基础又称之气压沉箱基础，它是以气压沉箱来修筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。