高速铁路隧道气动效应主要包含车内与隧道内瞬变压力、洞口微气压波和列车空气阻力、列车风等。

与明线相比，隧道内是一个有限空间环境，一定程度上限制了空气的自由流动。当高速列车在隧道内移动时，在隧道内会产生空气压力的快速变化，即瞬变压力。瞬变压力传导至车厢内，不仅影响乘车舒适性，也是列车车体设计应考虑的重要因素。

当列车高速驶入隧道，由于隧道侧壁大大限制了空气的环向流动，从而使列车前方的空气受到压缩，形成车前压缩波。当列车车尾进入隧道，空气快速填充列车尾部空间，形成车尾膨胀波。压缩波和膨胀波均以声速在隧道内传播，在到达隧道洞口时，受空气介面变化影响，其一部分会以反向波的形式反射回来。压缩波和膨胀波在隧道内传播过程中，相互叠加，形成了隧道中的空气压力场随时间的波动现象。

列车进入隧道引起的压力变化是以下两部分的叠加。①列车移动时，从车头挤压空气到车尾留下真空整个过程引起的压力变化；②列车车头进入隧道产生的压缩波以及车尾进入隧道产生的膨胀波在隧道两洞口之间来回反射、传播产生的压力变化。

隧道内瞬变压力的大小与列车运行速度、阻塞比、隧道长度、辅助坑道、列车交会等有关，车内瞬变压力大小还与列车密封条件有关。

高速列车驶入隧道时形成的车前空气压力变化，以波的形式、以声速的速度沿隧道向前传播，在隧道出口处突然被释放，以次声波的形式向外辐射形成微气压波，有时伴随有爆破音现象。洞口微气压波产生原理如下图所示。主要影响洞口微气压波强度的因素为列车运行速度、阻塞比、隧道长度、辅助坑道设置、出口空间形态及进口缓冲结构型式等。

洞口微气压波产生原理图

列车运行中与周围空气发生相对运动而受到空气施加的逆列车运动方向的空气动力分力，即列车空气阻力。当列车驶入隧道时空气阻力急剧上升，其后稍有下降，但仍在高位保持波动，约为明线运行时的2～4倍；当列车接近隧道出口时，空气阻力迅速下降；列车驶出隧道后，空气阻力恢复到明线运行状态。隧道内列车空气阻力的影响因素有运行速度、阻塞比、隧道长度、列车头部形状、列车交会等。