秦始皇陵墓是我国的超级古墓，是世界上规模宏大、结构奇特、内涵丰富的帝王陵墓之一，居陵园东侧一隅的兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”。1987年底，联合国教科文组织把秦始皇陵列入“世界遗产清单”。对这片2100多年前营建、面积达50多平方公里的神秘土地的探索，引起了中外各界人士的极大关注和浓厚兴趣。
从1974年春秦始皇陵园发现兵马俑之后，考古工作者对陵园进行了大规模勘察、调查和部分发掘，部分拨开了秦陵地面和地下奥秘的迷雾。
秦始皇长眠的地宫，是一座“地下天堂”。宫室用大理石筑砌，经探明，其南北长460米、东西宽400米，拱形的顶部具“天文星宿之象”，无垠的宇宙苍穹上，高悬着夜明珠制作的日、月、二十八星宿及银河等星系，日月星辰交替出现。
宫室地面，是秦始皇统一中国后的八方疆域地貌象征图，百川、五岳、九州，玉石雕刻的奇花异木遍地皆是，“江河湖海”
用水银（汞）“灌输”，机械驱动水银不停流动。特制铜质棺椁放置在象征着中国疆域地貌的版图上。铜棺周围，点缀着人形铜柱长明灯。宫室内，三公九卿、文武百官等无数尊雕像，肃然恭立，随时待王魂召唤……
修建地宫的最大困难，莫过于穿过三层地下水遇到的排水问题。据测定，陵区地下水单孔日流量500吨至2500吨。排水有抽水、导水两法，对工期长达38年的秦陵工程，采用抽水显然无济于事。秦陵考察课题组认为，秦陵工程选择的是行之有效的导水方法。在秦陵地下宫墙东南角和西北角外的覆盖层下，已发现两处排水沟，一处流向东南，一处流向西北。这两条排水沟不仅反映了地宫工程确实穿过了地下的上、中潜水层，还表明地宫规模宏大，需要搞两外排水沟，向两个方向排水。而考古、地质部门在两条水沟经过的地方，已发现了石水道、陶井圈等文物，进一步证实了这个判断。
根据考古勘察和计算，秦皇陵冢上的封土体积达538.8万立方米。如此巨大的土方来自何处？成为秦陵探索者的一个重要课题。
课题组通过对陵区的地质学调查认为，墓穴中的回填夯土和陵冢的中、上部封土主要来源于陵南三刘村的骊山北麓，而下部封土则是由墓穴和墓道中挖出的土石及内、外城东南角至陈家窑一带的部分洪积物构成。调查中发现，在陵南两公里的三刘村到县采石场场部之间的山麓地带，有高5吨至25米的黄土崖。据当地老人说，这些土崖是古代挖土形成的，其土质与陵冢上、中部封土相同。据计算，挖去的土方量在350万立方米至525万立方米。
课题组经过多方面勘察研究，对过去一度风行的秦陵墓“东向”说提出质疑：首先，陵东的兵马俑固然是朝东的，但陵东偏南的上焦村37座马厩坑发掘出的马头却向西，坑内跽坐俑既有东向又有东南向和北向的。陵西发现的两乘铜车马也是向西排列的。因此不能由兵马俑朝东而得出整个陵园是东向的判断。其次，从地形地貌上分析，陵园外城东部为洪积扇群和黄土沟壑，陵园东门外迄今未发现神道和路土遗迹。
秦始皇的灵柩和数万人送葬队伍，从咸阳过渭河去地宫不走正南正北的直线，却折向陵东，在坎坷不平的沟谷间跋涉，是难以想像的。而且东门向东的延长线地带，广在马厩坑和陪葬墓，也似与东西向的陵园布局、礼制不符。秦始皇崇尚水和黑色，认为秦以水德代替周代的火德而兴，《集解》张晏说：
“水，北方。”因此，在秦陵的规划设计思想上，必然是以此为指导而规定墓向北方。
“北向”说的最有力的根据是他们发现了陵北的神道遗址，这是陵区四面迄今发现的第一条神道。陵北神道的发现，不仅对陵墓“北向”说提供了新的依据，而且对陵园的范围、布局、陵寝制度的研究具有重要价值，还对秦代科学技术史的研究具有重要意义。
陕西省文物局邀请了考古、历史、地质等方面的十多位专家、学者，对秦始皇陵园地学进行研讨。一些专家、学者指出，地宫内部情况、陵墓朝向、陵北神道等问题还难定论，不同观点可进一步探讨并作勘察。其中有些问题也只能到发掘开冢之日才能做出结论。
但为什么现在不开掘？这是因为开掘还得遇到营建时遇到的同样问题：第一，秦始皇陵是500米×500米的正方形，如果要开掘，首先要搭建一个跨度为500米的顶棚，这在目前国内的技术力量还达不到。若不建造顶棚防雨，地下建筑难以完美保存。第二，秦陵地区地下水位高，距地表16米就见水了。而大量的地下建筑都是在16米以下的。如开掘出来没有大型的抽水设备及时把地下水抽上来，地下宫殿将被淹没。
第三，秦陵封土层上76米，而封土层下的土层起码24米。这样的移土工程也是极大的。鉴于上述种种原因，皇陵在近期是不大可能开掘的。