黄土隧道围岩在地下水作用下强度劣化严重，且机理复杂，其对隧道施工及运营安全造成了严重影响。为全面揭示其劣化机理，选取高精度μCT扫描系统作为研究手段，对不同含水量黄土试样在不同浸水条件下的细观结构进行研究，分析其表观结构、孔隙度的变化规律。研究结果表明：黄土试样含水量较低时细观结构受地下水影响较小，结构性保持较好，但随着含水量的增大，孔隙结构发生明显变化，强度衰减严重；黄土在地下水作用下孔隙度呈现明显的阶段性变化规律。研究成果可为黄土隧道施工及运营养护技术提供理论指导。