La il·luminació del túnel es diferencia de la il·luminació estàndard de la calçada perquè ha de romandre operativa les 24 hores del dia; En particular, la intensitat d'il·luminació requerida és més alta durant el dia que durant la nit, la qual cosa fa que els costos de l'electricitat siguin un component important de les despeses operatives. A més, la il·luminació del túnel té característiques úniques diferents de la il·luminació general de les carreteres, com ara tenir en compte l'adaptació visual humana a la llum i la foscor, així com els requisits d'il·luminació dins dels espais de transició. Aquests factors són fonamentals per al disseny de la il·luminació del túnel i estan inextricablement vinculats a la seguretat dels usuaris. La il·luminació del túnel normalment es classifica en il·luminació d'entrada, d'interior i de sortida. La il·luminació de l'entrada està subjecta a requisits especialment estrictes, que requereixen una reducció gradual de la lluminositat a partir de nivells comparables a l'entorn exterior. Concretament, els nivells d'il·luminació diürna de l'entrada estan determinats per factors com ara la brillantor externa, la velocitat del vehicle, el camp de visió a l'entrada i la longitud del túnel. La Comissió Internacional d'Il·luminació (CIE) divideix la il·luminació d'entrada del túnel en dues zones (a partir del portal): la zona llindar i la zona de transició. La zona llindar pretén eliminar l'efecte "forat negre", permetent als conductors identificar clarament els obstacles a l'entrada, mentre que la zona de transició està dissenyada per mitigar el fort contrast entre la zona llindar i la il·luminació interior bàsica reduint encara més els nivells d'il·luminació. Els estàndards japonesos subdivideixen encara més la il·luminació d'entrada en la zona d'accés, la zona d'adaptació i la zona de transició.
La zona interior és la zona dins del túnel no afectada per la llum natural externa, on la visió dels conductors es basa únicament en la il·luminació artificial del túnel. Aquesta zona es caracteritza per nivells d'il·luminació uniformes a tot arreu. Atès que el nivell d'il·luminació es manté constant, el disseny se centra a proporcionar un valor de lluminositat adequat, determinat pel volum de trànsit i la velocitat del vehicle. La disposició i els nivells de lluminositat de les zones d'entrada, transició, interior i sortida dins del túnel.