大型假山一般都要有山洞。山洞使假山幽深莫测，对于创造山景的幽静和深远境界是十分重要的。
 
(一)洞的结构
洞的结构一般有梁柱式结构
1.梁柱式结构、挑梁式结构、拱券式结构等。
整个假山洞壁实际上由柱和墙两部分组成(图3.17)。柱受力而墙承受的荷载不大，因此洞墙部分用作开辟采光和通风的自然窗门。从平面上看，柱是点，同侧柱点的自然连线即洞壁，壁线之间的通道即是洞。在一般地基上做假山洞，大多筑两步灰土，而且是“满打”，基础两边比柱和壁的外缘略宽出不到1米，承重量特大的石柱还可以在灰土下面加桩基。这种整体性很强的灰土基础，可以防止因不均匀沉陷造成局部坍倒，甚至牵扯全局的危险。有不少梁柱式假山洞都采用花岗岩石条为梁，或间有“铁扁担”加固。这样虽然满足了结构上的要求，但洞顶外观极不自然，洞顶和洞壁不能溶为一体，即便加以装饰，也难求全，而以自然山石为梁，外观就稍好一些。
 
2.挑梁式结构
“挑梁式”或称“叠梁式”。即用山石从两侧洞壁洞柱向洞中央相对悬挑伸出，至洞顶用巨石压合(图3.18)。在堆叠比较宽的山洞时，用长条形自然山石从叠砌洞柱的中上部开始层层出挑，逐渐向洞顶中央挑出，至洞顶再用大石压顶合龙，这种挑梁式的特点是多层出挑。在堆叠比较狭窄的山洞时，只在洞柱顶部向洞中央相对挑出一层山石即可合龙，这种挑梁式的特点则是单层出挑。这是吸取桥梁中之“叠涩”或称“悬臂桥”的做法。圆明园“武陵春色”之桃花洞，巧妙地于假山洞上结土为山，既保证结构上“镇压”挑梁的需要，又形成假山跨溪，溪穿石洞的奇观。
 
3.拱券式结构对于跨度较大的山洞一般采用拱券式结构(图3.19)。拱券式结构是清代戈裕良创造的假山洞结构形式，是用块状山石作为券石，以水泥砂浆作为赫合剂，顺序起拱，做成拱形山洞。苏州环秀山庄之太湖石假山就出自戈氏之手，其中山洞无论大小均采用拱券式结构。由于其所承受的重力是沿券石从中央分向两侧相互挤压传递，能够很好地向洞柱洞壁传力，因此不会出现梁柱式石梁压裂、压断的危险，而且顶、壁一气，整体感强，戈氏此举实为假山洞结构之
 
假山洞的结构也有互通之处。北京乾隆花园的假山洞在梁柱式的基础上，选拱形山石为梁，另外有些假山洞局部采用挑梁式等。一般地讲，黄石、青石等成墩状的山石宜采用梁柱式结构，天然的黄石山洞也是沿其相互垂直的节理面崩落、坍陷而成;湖石类的山石宜采用拱券式结构，具有长条而成薄片状的山石当以挑梁式结构为宜。
 
(二)山洞的类型
假山洞有单洞和复洞、水平洞和爬山洞、单层洞和多层洞、旱洞和水洞、采光洞和换气洞之分。复洞是单洞的分枝延伸，爬山洞具有上下坡的变化。北海琼华岛北面之假山洞兼有复洞、单洞、爬山洞的变化，地既广而景犹深，尤其和园林建筑巧妙地组合成一个富于变化的风景序列，洞口掩映于亭、屋之中，沿山形而曲折蜿蜒，山石依山势而起伏，时出时没，变化多端。多层洞可见于扬州个园秋山之黄石山洞，洞分上、中、下三层，中层最大，结构上采用螺旋上升的办法。

苏州洽隐园仿洞庭西山之林屋洞建“小林屋洞”，水洞和旱洞结为一体，水源成伏流自洞壁流出，在洞中积水为潭。洞分东西两部分，洞口北向，自东洞口水池跨人，环池石板折桥紧贴水面，洞顶有钟乳下垂。桥尽折西南石级转人西边的旱洞而出，立意新颖，结构精巧，是为国内水洞之佳例。假山洞利用洞口、洞间天井和洞壁采光孔洞采光。采光孔洞兼作通风。采光孔洞口皆应斜向洞外，使之进光不进水。

洞口和采光孔都是控制明暗变化的主要手段。环秀山庄将具自然透洞的湖石安置在比较低的洞壁位置上，使洞内地下稍透光，有现代“地灯”的类似效果，其洞府地面之西南角又有小洞可通水池，这一方面可作采水面反光之用，同时也可排除洞内积水。承德避暑山庄“文津阁”之假山洞坐落池边，洞壁之弯月形采光洞正好倒影池中，洞暗而“月”明，俨如水中映月而白昼不去，可谓匠心独具。
 
至于下洞上亭之结构，所见两种:一为洞和亭之柱重合，重力沿亭柱至洞柱再传到基础，由于洞柱混于洞壁中而不甚显现。如避暑山庄“烟雨楼”假山洞和翼亭的结构。另一种是洞与亭貌似上下重合而实际上并不重合。如静心斋之“枕峦亭”，亭坐落于砖垛之上，洞绕砖垛边侧，由于砖垛以山石包镶，犹如洞在亭下一般。下洞上亭之法，亭因居洞上而增山势，洞因亭覆而防止雨水渗透。
 
假山洞结构要领是防渗漏，北方有打两步灰土以为预防的做法。而叠石的处理方法是:凡处块石，俱将四边或三边压掇。若压两边，恐石平中有损。如压一边，即稍有丝缝、水不能注，虽做灰坚固，亦不能止，理当斟酌。