Тоннельная триангуляция представляет собой вытянутую вдоль трассы цепочку треугольников или геодезических четырехугольников, связующие углы которых составляют не менее 40°. Для тоннелей, сооружаемых вне городской территории, триангуляционную сеть развивают на самостоятельных базисах и уравнивают как свободную. В качестве базисов используют непосредственно стороны, расположенные на концах сети, а при длинных тоннелях — и в середине. Для получения исходных координат один из пунктов привязывают к пунктам государственной триангуляции.

Сети тоннельной триангуляции, создаваемые для строительства метрополитенов, включают в себя удобно расположенные пункты городской триангуляции и опираются на них, если эти пункты по точности координат могут быть использованы в качестве исходных.

При создании тоннельной триангуляции обязательно предусматривают возможность передачи дирекционных углов через два смежных ствола от одной и той же стороны. Это позволяет исключить влияние погрешности исходного дирекционного угла на величину несбойки. Пункты стремятся располагать ближе к стволам шахт, но вне зоны возможной деформации, возникающей при проведении подземных выработок. Кроме того, все измерения в тоннельной триангуляции производят дважды с перерывом не менее одного месяца.