地铁盾构机的分类主要根据适用的土质及工作方式，包括压缩空气式、泥水式和土压平衡式三种类型。
泥水式盾构机通过加压泥水或泥浆（通常为膨润土悬浮液）来稳定开挖面，刀盘后有一个密封隔板与开挖面形成泥水室，室内充满泥浆，开挖土料与泥浆混合后通过泥浆泵输送至洞外分离厂，经分离后泥浆可重复利用。
土压平衡式盾构机则将土料作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，通过刀盘旋转开挖泥土料，再由螺旋输料器将土料运出。土压的调节可通过改变刀盘旋转速度和螺旋输出料器出土量实现。
地铁盾构机是城市地铁施工中的重要技术，用于地下隧洞的暗挖，能在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞开挖和衬砌作业。施工流程包括在隧洞某一端开挖竖井或基坑，将盾构机吊入安装，盾构机从竖井或基坑的墙壁开孔处开始掘进，并沿设计洞线推进，直至到达洞线的另一端或另一竖井。
地铁盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。