隧道照明與普通道路照明不同因為其全天候 24 小時都必須亮燈, 白天的照明強度比夜間的照明強度反而要更強，可以想象隧道電力費用成為運營成本的重要壹環；加上隧道照明不同於壹般的道路照明，有其明顯的特殊性，包含把人對明暗的適應能力、明暗過渡的空間與照明等；這些都反映在隧道照明的設計中，更是對使用者的安全有著不可分隔的關系。隧道照明通常分為入口照明、內部照明和出口照明。其中對入口照明的要求非常嚴格,要求從與外界相仿的亮度逐漸降低。具體而言, 白天隧道入口照明的亮度要根據隧道外的亮度、車速、入口處的視場和隧道的長度來確定。國際照明學會(CIE)將隧道入口照明分為(從隧道口開始)閾值段和過渡段。閾值段是為了消除“黑洞”現象，讓駕駛員能在洞口清楚辨認障礙物，隧道過渡段照明是為了避免閾值段照明與內部基本照明之間的強烈變化而設置的，其照明水平進壹步逐漸下降。而日本的隧道照明標準中更進壹步將隧道入口照明分為引入段、適應段、過渡段。
內部段是隧道內遠離外部自然光照明影響的區域，駕駛員的視覺只受隧道內照明的影響。內部段的特點是全段具有均勻的照明水平。因為在該段內照明水平完全不需變化，所以在該段內只需提供合適的亮度水平，具體數值由交通流量和車輛時速決定。隧道內入口段、過渡段、內部段和出口段的分布及亮度。
公路隧道照明有其特性，它與普通道路照明不盡相同。在設計上需要考慮留意以下各點：
1.路面應具有壹定的亮度水平
2.隧道墻壁應有壹定的亮度水平
3.設計車速、交通量、路線線形等諸多影響因素
4.從行車安全性和舒適性等方面綜合確定照明水平
5.人的視覺適應性，特別是隧道入口段、出口段等處
6.隧道白天也需要照明，而且白天照明問題比夜晚更復雜。
要在隧道照明實現節約能源、提高照明效果並保證行車的安全性和舒適性，通常可以從以下幾個方面來考慮:
(1) 亮度
由於白天隧道外的亮度相對於隧道內的高很多，故此當駕駛員駕車進入隧道時，視覺需要有壹定的適應時間，然後才能看清隧道內部的情況，這種現象稱為“適應的滯後現象”，如果沒有適當的過渡，則會產生黑洞現象，令駕駛員暫時失去正常的視覺功能，這將會帶來壹定的安全隱患。黑洞現象是進入隧道前所發生的視覺問題，也是隧道照明中最重要的問題。為此隧道照明通常分為入口照明、內部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根據隧道外的亮度、車速、入口處的視場和隧道的長度來確定的。閾值段是為了消除“黑洞”現象，過渡段的照明水平進壹步逐漸下降，從而為駕駛員提供視覺暗適應的時間。
(2) 亮度均勻度
良好的視覺功能不但要求有壹個較好的平均亮度，還要求路面上的平均亮度與最小亮度之間不能相差太大。如果視場中的亮度差太大的話，亮的部分會形成壹個眩光源，而且亮暗的變化會帶來壹定的頻閃效應, 繼而影響視覺, 人眼的視覺效果會明顯變差，而視覺疲勞也會加重。
總體亮度均勻度 U0 是指隧道內部段路面上最小亮度和平均亮度的比值, 縱向均勻度U1 是指在車道軸線上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上連續、反復的出現亮帶和暗帶，即“斑馬效應”，對於在這個車道上行進的道路使用者而言，會感到很煩躁。這個問題涉及到人的心理，但也會危及到道路安全, 縱向均勻度主要是用來評價“斑馬效應”的大小。
(3) 眩光
眩光的形成是由於視場中有極高的亮度或亮度對比存在，而使視功能下降或使眼睛感到不舒適。在隧道照明中的眩光可以來自迎面駛來的車輛前燈、隧道照明燈具、隧道出口時外面的高亮度等。眩光會使人對障礙物的辨認能力下降，危及行車安全。隧道照明燈具應采用截光型，采取消去直射和反射眩光的特殊技術措施，形成漫反射，使光線十分柔和的進入人眼。
國際照明委員會采用了相對閾值增量（TI）來說明因眩光而造成的視功能的下降，即失能眩光的衡量。歐盟標準委員會的隧道照明標準中（CR 14380：2003E），對失能眩光的規定如下: 在白天時隧道閾值段和內部段以及夜間的整個隧道，其相對閾值增量（TI）必須小於 15%。
(4) 頻閃效應
頻閃是指在較長的隧道中，由於照明器排列的不連續，使司機不斷地受到明暗變化的刺激而產生煩亂。它與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時間有關系。這三者與所使用燈具的光學特性、車輛的行進速度、照明器安裝間距、隧道長度有關。壹般而言，頻閃的頻率小於 2.5和大於 15Hz 時所帶來的頻閃現象是可以接受。
如果車輛的時速為 60km/h 即 16.6m/s, 燈具安裝間距是 4, 這樣頻閃的頻率就約為4.2Hz. 進行設計時，應當加以考慮，選擇適當的照明器安裝間距。如果頻閃的頻率位於4Hz和11Hz 之間，並且持續的時間超過 20s，將會給司機帶來明顯的不舒適。
(5) 照明控制
先進的照明控制方式是在保證視覺條件，滿足隧道照明要求的情況下，合理節能的重要技巧。照明控制的目的是可以隨時改變隧道的照明水平。由於陰天、雨天或黃昏時分，隧道口外的亮度比平時要小很多，因此要有適當的措施來減小入口段照明的水平，以減少不必要的能源浪費。在隧道照明中可以根據白天、夜晚以及車流量大小等因素，通過各種調光設備或控制器件來對隧道照明環境的照度或燈的開啟、關閉進行調整和控制。目前，國外大多采用感光器件、可調光電子整流器等構成智能照明系統，使隧道內燈具整體亮度減弱，能耗降低；同時，保證隧道亮度均勻度不變。