概要
JR北海道が運営する北海道新幹線の大部分を有する海底トンネル。
1985年に貫通、1988年に営業開始(在来線のJR海峡線として開業)した、日本で一番長いトンネルである。全長53.85km 海底部23.3km。このトンネルの通過時間は約20分。その間、電波は一切届かない。
開業当時は世界一の長さを持つ交通用トンネルであったが、英仏海峡トンネル(ユーロトンネル)に鉄道トンネル海底部分の世界一（海底部37.9km 全長50.5km）を奪われ、さらにスイスのゴッタルドベーストンネル（全長57.1km）が2016年に営業開始となり、全長でも世界一の座を奪われることになった。
在来線列車が運行されていた時代は寝台特急のカシオペア、トワイライトエクスプレス、北斗星や夜行急行はまなすの走行するルートになっていた。その長大さ故、青函トンネルを通行する車両に関しては規制が厳しい。また踏切などの障害物が無いため、トンネル内の最高速度も140km/hと他の在来線を上回っていた。
トンネル自体は新幹線規格で建設されており、2016年春に開業した北海道新幹線はこのトンネルを通っている。在来線時代の普通乗車券（青春18きっぷなど含む）のみの乗車特例は新幹線開業の時に廃止され、現在はオプション券発売で対応。
新幹線開業後は在来線からの貨物列車も引き続きこのトンネルを走り、貨物列車と共用の関係上、当面は新幹線側も青函トンネル内は140km/h走行となる。なお、在来線の旅客列車は消滅したが、クルーズトレイン「トランスイート四季島(TRAIN SUITE 四季島)」の通るルートにも決まっている。
2018年9月からは新幹線列車の速度を160km/hに引き上げる試験を行い、問題がなければ2019年のダイヤ改正から適用される予定。これにより、新函館北斗～東京の所要時間は3時間59分となり、新幹線対飛行機の所謂「4時間の壁」を破れる見込み。
さらに、下り線のみだが210km/hへの引き上げも検討されているとのこと。
建設当時、既に東京～北海道圏の移動は航空機が中心となっており、存在意義について明らかに無用であるとの声もあったが、旅客はともかく貨物輸送については航空便や船便より天候に左右されにくいこともあって北海道と本州を結ぶ重要な輸送手段となっている（現在でも旅客列車より本数が多い）。
青函トンネル内の制限事項
火災防止および火災報知機の誤報防止のための事項
- 緊急時の救援用機(※)を除き内燃車(ディーゼル機関車、気動車)の自走禁止。(内燃車が通行する時は、電気機関車が牽引して輸送または回送する。)
- トンネル内終日禁煙(開通当初から)
- コンテナ車に積載する冷凍コンテナは、冷凍機駆動用エンジンが機関車の運転室から遠隔操作で停止できるものに限定。
高湿度による事項
- 在来線列車が運行されていた時代は保安装置にATC-L型を装備していることが条件だった。これは高湿度で霧が出やすいため、地上設置式の信号機では見落とす危険性が高い事が理由。北海道新幹線開業後は新幹線の保安装置に対応するためATC-L型からDS-ATCに変更された。
- 高湿度に耐える車両構造であることが条件。
その他
※・・・緊急時の救援用機としてDE10形ディーゼル機関車が北海道側と青森県側の最寄の駅にそれぞれ1両ずつ配属されていた。開業前の建築限界測定車の走行ではDD51形も使用されている。
北海道新幹線開業後は奥津軽いまべつ・木古内両駅に1編成ずつH5系が常駐している。
余談
北海道新幹線開業前に採用していたATC-L型は、ATCの装置を使用したATSとして開発していたため、「ATS-L型」としていたのだが「車内信号機による閉塞方式はATSとしては認める事はできない」というアレな理由でATCという分類になったそうだ。
