Việc khai thác không gian ngầm được quy hoạch theo từng tầng độ sâu để bảo đảm tính khoa học và an toàn, cụ thể như sau:
Tầng từ 0-15m so với mặt đất - phục vụ chủ yếu cho nhu cầu dân sinh và hạ tầng đô thị như đường đi bộ, bãi đỗ xe ngầm, hệ thống đường ống kỹ thuật và các hạng mục hỗ trợ đường sắt đô thị.
Ở tầng tiếp theo, từ 15-30 m so với mặt đất, không gian ngầm được bố trí cho các công trình kỹ thuật và chiến lược như tuyến đường sắt đô thị tầng sâu, hệ thống phòng chống thiên tai, kho dự trữ năng lượng, vật tư chiến lược, các hào kỹ thuật tổng hợp và các công trình có yêu cầu đặc biệt về kiểm soát môi trường, khí hậu.
Sâu hơn nữa, tầng sâu 30-50 m được ưu tiên cho các hạ tầng cốt lõi gồm hệ thống bể trữ nước ngầm quy mô lớn, các trục hạ tầng kỹ thuật trọng yếu và công trình phục vụ quốc phòng - an ninh.
Còn những khu vực sâu hơn 50 m được xác định là vùng dự trữ tài nguyên nghiêm ngặt, chưa khai thác trong thời hạn quy hoạch hiện nay.
Hà Nội đặt mục tiêu tạo ra cấu trúc đô thị vận hành theo chiều đứng thay vì chỉ mở rộng theo chiều ngang, đồng thời hình thành các trung tâm ngầm chính được kết nối với nhau bằng hệ thống hầm chiến lược; từng bước hình thành lớp đô thị ngầm với mạng lưới metro, bãi đỗ xe, trung tâm thương mại và các tuyến kết nối dưới mặt đất nhằm giảm tải cho hạ tầng hiện hữu, đồng thời mở thêm dư địa phát triển cho đô thị gần 10 triệu dân.
Dự kiến, lộ trình triển khai theo 4 giai đoạn, trong đó, từ năm 2026-2035, Hà Nội tập trung hoàn thiện khung pháp lý, cơ chế quản lý và quy hoạch tổng thể; giai đoạn 2045-2065, xây dựng không gian ngầm tại khu vực trung tâm đạt khoảng 40%. Sau năm 2065, trọng tâm sẽ chuyển sang quản lý, vận hành và tối ưu hóa hệ thống bằng công nghệ số, hướng tới hình thành một "lớp đô thị thứ hai" hoàn chỉnh dưới lòng đất, được quản lý hiệu quả thông qua các nền tảng công nghệ hiện đại.
