这座隧道穿过的岩层主要是变质石灰岩和软质片岩，部分用平行导坑法施工。隧道设有两座斜井，长分别为85米和214米,其中长85米的斜井因涌水量大而废弃。在1958～1961年施工期内，曾在隧道格尔木端南侧20米处开挖一条长873米的平行导坑,复工后又在格尔木端南侧距洞口1218米处另开挖一条长1119米的平行导坑，两者不相接连。正洞施工以上下导坑先拱后墙法为主。衬砌采用混凝土就地灌筑，局部为浆砌片石边墙。全隧道铺设支承块式整体道床。后因衬砌变形严重而采用锚杆挂钢筋网喷混凝土加固或局部拆换。部分片岩含有粘土矿物遇水膨胀,通车后整体道床有四段共长约900米鼓胀开裂；后拆除，加设钢筋混凝土仰拱，并改铺预应力混凝土宽枕。隧道运营通风采用洞口风道吹入式。旅客乘列车通过该隧道时有高原反应。