Marmaray İstanbul'un asya ve Avrupa yakalarının birbirine bağlayan ve İstanbul Boğazı'nın altından geçen bir demiryolu hattıdır. Halkalı ile Gebze arasında 76 kilometrelik bir demiryolu ile İstanbul Boğazı'nda ulaşımın rahatlatılması amaçlanmıştır.Marmaray Tüneli Anadolu'da Ayrılıkçeşme, Avrupa'da Kazlıçeşme arasını birbirine bağlamaktadır.
Marmaray Projesi 1,4 kilometre uzunluğundaki batırma tüp tünel,9,4 kilometre uzunluğundaki delme tüneller,2,4 kilometre uzunluğunda aç kapa tünellerine sahiptir. Ayrıca 3 adet yeni yeraltı istasyonu, 37 yer üstü istasyonu, işletim kontrol merkezleri, sahalar, atölyeler, bakım tesisleri, yer üstüne inşa edilen yeni bir 3 kat ve temin edilen olan 440 vagondan oluşan modern demiryolu araçlarından oluşmaktadır.
Projede raylı tüp tünel geçişi ve istasyonlar etabı 2013 tarihinde kullanıma açılmıştır. Marmaray Tüneli için 10'lu vagonlardan oluşan 38 adet ve 5'li vagonlardan oluşan 12 adet; totalde ise 440 vagonlu 50 adet banliyö tren seti Güney Kore'den getirtilmiştir.
Marmaray projesine ilişkin ilk planlamalar 1860'lı yıllarda Sultan Abdülmecit tarafından gündeme getirilmiştir.İkinci Abdülhamit döneminde ise tasarlanması gerçekleştirilmiştir.Tünel-i Bahri adıyla düşünülen ve 1902'de Abdülhamid tarafından Amerikalı mühendislere yaptırılması planlanan proje Salacak-Sarayburnu arasında düşünülmüştür. 1987 yılın daha geniş kapsamlı fizibilite çalışmalarının ardından 1998'de proje aşaması bitmiş ve 2004 yılında inşaatına başlanmıştır.2005 yılında boğazın Avrupa tarafında anakaraya çıkılan yerinde bizans İmparatorluğu dönemine ait arkeolojik kalıntılara rastlanmış; bu sebeple tünel inşaatı 4 yıl geç tamamlanmıştır.Tünelinyapımında arkeolojik kalıntılara en az zarar verilerek proje tamamlanmıştır.Çıkarılan eserler Yenikapı Müzesi'nde sergilenmektedir.Tünel inşaatı esnasında bazı tarihi eserler 36 adet gemi, liman, sur, tünel, kral mezarı ve toplamda 11 bin bulgu ve eser; 8500 yıl öncesine ait ayak izleri bulunmuştur.
Proje ile Marmaray Tüp Geçişi İstanbul Metrosuna bağlanmış,1,2 milyon kişinin ulaşım süresini kısaltmış, enerji ve zaman tasarrufu sağlamıştır. motorize araçlarının kullanımının da azalması ile birlikte teneffüs edilen havanın kalitesinin iyileştirilmesi sağlanmıştır. Proje ile 15 temmuz Şehitler Köprüsü ve Fatih Sultan Mehmet Köprüsü'nde trafik yükü azalmıştır.
Projenin kara ayaklarıyla birlikte 76 kilometre uzunluğunda olması planlanmıştır. Farklı kıtalardaki Demiryolları ile birleştirilecek olan Marmaray Tüp Geçit Sistemi 60.46 metre derinliğinde dünyanın en derin batırma tüneli olma özelliğine sahiptir.Projenin kullanım ömrü 100 yıl olarak öngörülmektedir. Marmaray Projesi ile birlikte boğaz geçişi yani Yenikapı-Üsküdar arası 2 dakikalık gibi bir süreye inmiş ve Halkalı-Gebze arasındaki uzaklığın 105 dakikada alınması planlanmıştır.
günlük 136.000 yolcu kapasitesi ile çalışan Marmaray Gebze-Halkalı kısmının açılması ile 1 milyon yolcu hedeflemektedir. Marmaray Tünelinin kullanılmasıyla birlikte 2015 yılında 25 milyon saat zaman tasarrufu yapılmıştır.