岩石掘进机法的基本原理是掘进机利用旋转刀盘上的滚刀挤压剪切破岩，通过旋转刀盘上的铲斗齿拾起石渣，落入主机皮带机上向后输送，再通过牵引矿渣车或隧洞连续皮带机运渣到洞外；掘进机利用支撑机构紧撑开挖的洞壁或辅助油缸支撑于管片衬砌以获取向前掘进的反作用力.根据工艺类型的不同，隧道结构可以采用复合式衬砌、喷锚衬砌或预制管片衬砌等。在中国习惯上将英文缩写“TBM”特指岩石掘进机。

世界第一台岩石掘进机（TBM）是于1856年在美国由J.威尔逊（John Wilson）制造。这台岩石掘进机在美国马萨诸塞州的胡萨克（Hoosac）铁路隧道部分地段进行试验，但没有获得成功。在此后的100年间，多次尝试都未能取得较好成果。20世纪50年代中期，采用美国罗宾斯（Robbins）公司制造的TBM修建美国南达科他州引水隧道才获得成功，施工效率也得到了世界的承认（日最大进度42米，周最大进度190米），引起了世界隧道工程界的广泛注意，并激起了世界各国开发的热情。此后一项项技术难题被攻破，岩石掘进机技术得到了迅速发展和推广应用，已广泛应用于水工、公路、铁路、地铁、城市下水道等行业隧道建设。

岩石掘进机法在中国的发展经历了三个阶段。第一阶段1985～1995年，主要是对国外设备和国外承包商的全面引入阶段，典型项目是山西引黄工程；第二阶段1996～2005年，主要是以国内外联合制造设备和自主施工的方式推广应用，典型项目是西康铁路秦岭隧道、辽宁大伙房水库输水工程；第三阶段2006年以来，主要是以自主设计制造装备、自主施工为主，并逐步向海外输出技术。典型项目有吉林引松工程、兰州水源地工程、兰渝铁路西秦岭隧道等，并先后将装备-施工成套技术输出至菲律宾、秘鲁、斯里兰卡等国家。随着川藏铁路建设的加快推进，面对艰险复杂的建设环境，数座超长隧道采用岩石掘进机法修建，必将推动相关技术的进一步发展和应用。

根据工艺不同，岩石掘进机分为敞开式、护盾式。①敞开式岩石掘进机常用于中硬岩，配置了钢拱架安装器和喷锚等辅助设备，当采取有效支护手段后也可应用于软岩隧道。②护盾式岩石掘进机还可分为双护盾式和单护盾式，双护盾式适用地质范围较广，既能适应软岩，也能适应硬岩或软硬岩交互地层；单护盾式常用于软岩和具有一定自稳能力的软弱地层。

岩石掘进机适用于中硬岩层的开挖，最适宜于开挖岩石的单轴抗压强度介于10～150兆帕。当岩石的抗压强度超过150兆帕时，将导致掘进机刀具磨损加剧，掘进速度降低，施工成本提高；而当掘进机通过自承能力较差围岩时，如土层、断层破碎带、溶洞等不良地质条件时，需提前对地层进行处理。