建筑结构之谜
关于秦始皇陵地宫的结构和建筑材料，在浩瀚的史籍中多有记载。从汉代的司马迁到北魏的郦道元，从有据可查的正史到真假难辨的野史，都对秦始皇陵及地下宫殿有过或多或少的描述。但这些饶有趣味的材料，内容庞杂且神秘莫测。经过考古学家精心的研究，现在已经对秦陵地宫的规模有了一个大概的认识：秦始皇陵冢经过漫长的历史巨变，其高度已由原来的115米缩减到46米，周长由原来的2087.6米缩小到现在的1390米，但仍然可见当时秦始皇陵规模的宏大。咸阳宫是秦始皇生前治理国家和享乐的地方，陵墓则是他灵魂的最终归宿地，秦始皇希望自己归天之后，也能拥有在咸阳宫时的霸气和快乐。
所以地宫的建筑结构也是模仿咸阳宫设计的。据考古专家推断：秦始皇陵墓室底的平面形状类似于一个长方形，底面积19200平方米，相当于48个国际标准的篮球场。地宫有斜坡式墓道，垒石做墓基，中心部位放有棺椁，象征着咸阳宫，四周置一些回环相连的隧道和别室、耳室，象征咸阳宫周围的离宫别馆。墓顶上绘着天文星象图，墓底下凿江河湖海并灌之以水银。各种金玉珠宝分藏在各室中。这些推断已较多地被考古工作者证实，如勘探发现的斜坡墓道、封土中心区的强汞异常含量等。
秦始皇棺椁之谜
人们不禁要问：这位“千古一帝”的棺椁又是什么样的呢？关于秦始皇棺椁的样式，杨先民先生曾在美国出版的《地理杂志》上用一幅颇为生动的图画来描述：一条用水银聚成的河流中飘着一只龙舟，龙舟上承载着装有秦始皇尸体的棺椁。对于这幅生动形象的插图，有研究者认为，在模拟的宫殿和山岳之间，有水银做成的河流穿绕是有根据的。但秦始皇的棺椁是否可游移，还值得商榷，因为《史记》在记述地宫用水银做百川、江河、大海时，还用了“机相灌输”的字样，说明设计者是想通过机械推动水银流动，再用“灌输”的力量反过来推动机械运动。如此往复不已，以期达到水银流动不辍的目的。但事实证明这只是设计者的一厢情愿，地宫中的“水银河”无法也不可能长期流动，它只能在机械的推动下缓缓地流动一段时间，然后便进入枯竭状态。“水银河”不能流动，那上面承载的棺椁就更不可能移动了。而地宫中的“水银河”是否流动？推动“水银河”流动的神奇机械是什么样的？这些问题本身就是一个谜。
陵墓长明灯之谜
古代陵墓大都装有长明灯，秦始皇陵地宫也不例外，司马迁在《史记》中就明确记载秦始皇陵以“人鱼膏为烛”。“人鱼膏烛”就是用鲸鱼的油脂做成的烛，秦始皇希望他的地宫如同白昼，这显然是不可能的，因为一旦隔绝空气，任何烛都不可能燃烧。所以秦始皇地宫内的“长明灯”早在2000多年以前就熄灭了。
马王堆汉墓女尸千年不朽曾使人们产生联想：秦始皇的尸体是否依然如故？
史书记载，秦陵地宫已穿越了“三泉”，地宫内部肯定有堵塞或排除地下水的设施。有的专家推断，秦陵地宫的地下水是先用”钢锢其内，再塞以纹石，其次涂漆，最后涂丹，从而堵塞了地下水，防止地下水渗入地宫。这种推断固然有道理，但仅凭这样的办法能否彻底堵住地宫内的渗水还未有定论。
皇后棺椁之谜
从布局上看，秦始皇陵俨然一个活生生的现实社会，内外城墙、寝殿、官署、珍兽坑、马厩坑等应有尽有。但有一点却让人生疑，那就是陵园内没有发现皇后陵。有人认为，这是由于秦始皇死后皇后仍健在，秦王朝又很快覆灭了，所以仓促之中皇后没有安葬在陵园内。如果是这样的话，那么在陵园内应该预留有皇后陵的位置，而从现在秦陵的布局来看，根本没有皇后陵的插足之地。那么，为什么秦始皇死后不需要皇后的陪伴呢？有人推测：这是由于秦始皇未成年时，太后专权，与奸党酿成叛乱。有鉴于此，秦始皇当政以后有意降低皇后的身份，不使皇后出头露面，因此在修陵园时也是一墓独尊，不留皇后的墓穴。的确，历史文献上从未出现过秦始皇皇后的名字，这在历史上又是另一个谜。
