Los sifones, parecen haberse construido preferentemente en las afueras de las ciudades y no en la Roma metropolitana, en especial en Francia, principalmente en los alrededores de Lyon, ciudad que contaba con un total de nueve sifones en los cuatro acueductos que la abastecían.
Debido a la clara preferencia anterior en el estudio de los de puente por su monumentalidad e importancia arquitectónica, los investigadores modernos han tratado de indagar un poco más acerca del sistema de sifón, desmintiendo las teorías de los manuales de hidráulica romanos, en donde se presenta que estos construían los acueductos-puente, porque no podían fabricar tuberías de una resistencia suficiente para soportar la presión ejercida en un sifón invertido. La realidad es que las tuberías de sus sifones llevaban agua a una presión considerable. En 1875, el ingeniero francés Eugène Belgrand, ensayó unas réplicas de las tuberías y encontró que resistían hasta 18 atmósferas. Este sifón habría sido capaz de reemplazar más de tres puentes de Gard.
El sifón comenzaba en el punto donde un acueducto alcanzaba el límite del valle que iba a atravesar. Allí el agua penetraba en un depósito construido en ladrillo perpendicular al canal. Esta estructura era entonces, un depósito de distribución, ya que el sifón no constaba de una tubería única sino de nueve pequeñas, una al lado de la otra.
Las tuberías eran fabricadas en plomo; curvaban una lámina alrededor de un núcleo de madera hasta formar un tubo, luego los bordes se unían y el núcleo era retirado, obteniendo una sección transversal oval y una costura continua en la parte superior, la cual, no era punto de falla, por lo contrario en los ensayos de Belgrand, falló primero la pared lateral que la costura.
Los restos encontrados indican que las tuberías se construían aproximadamente de 3 m y su diámetro estaba entre 25 y 27 cm. Estas bajaban por una rampa hasta el suelo en donde se enterraban un metro de profundidad para protegerlas del sol. Luego se extendían por un puente bajo para aplanar un poco la base U del sifón, amortiguando así la caída del agua. Posteriormente estas volvían a subir hasta otro depósito situado un poco más bajo debido a las pérdidas de fricción. Esta diferencia es denominada gradiente hidráulico.
La superficie de contacto de las tuberías era mucho mayor que el área de un canal rectangular convencional, por la sencilla razón de que el canal no solía ir lleno y el agua hubiera fluido despacio, hasta el punto de bloquear y desbordarse. Para asegurar que la distribución de agua fuera correcta la altura que debía reducirse al pasar del depósito de cabecera al de recepción era mucho mayor que la de un puente común.
El agua ascendía hasta su propio nivel, pero los ingenieros romanos debieron contar con otras tres fuerzas: resistencia de las tuberías, presión estática y pérdida de agua. En primer lugar, la fricción de las tuberías, demora el agua, de tal manera que el sifón debe perder altura para mantener la fluidez. Segundo la presión estática dentro de una tubería depende de la profundidad de la misma por debajo del nivel de agua, es decir, de la columna vertical de agua que va a sostener. La presión estática se crea por la presencia de agua y se genera en todas las direcciones. Tercero, el agua experimenta una pérdida de carga inercial sólo cuando se desliza y únicamente en los codos de la tubería. Allí la pérdida se produce en una sola dirección, hacia el exterior de la curva. La segunda fuerza actúa tanto en movimiento como estático el fluido; mientras que las tres se involucran, cuando está en funcionamiento.
Ocasionalmente el sifón era drenado para su limpieza o reparación y la pérdida de carga inercial se convierte en una fuerza de suma importancia en el momento de volver a llenarlo. Esto es porque el agua debe entrar gradualmente hasta que se llenen las tuberías; ya que si las compuertas eran abiertas de par en par, el agua golpeando sin control estropearía toda la tubería.
No se tiene ciencia cierta acerca del conocimiento de los romanos sobre estos principios, y parece que los aplicaron de forma empírica, por que los sifones se construyeron y funcionaron. Sin embargo si se quisiera formular una teoría bastante explícita, resultaría imposible, ya que los antiguos escritos resultan desalentadores del sifón.
Los griegos conocieron y usaron también los sifones; el mejor conocido de la antigüedad es el sifón de Pérgamo, de gran tamaño, en el Asia menor. Se le atribuye al monarca helenita Eumenes II (197-159 a.C.), claramente prerromano. Consistía en una conducción única de tres kilómetros de longitud que alcanzaba una notable profundidad: 190 metros. El agua del sifón generaba una presión estática de unas 19 atmósferas. Este sifón creó la errónea creencia de que lo griegos eran más avanzados en la teoría de la hidráulica y mejores ingenieros incluso, capaces de crear potentes tuberías. Por su parte los romanos si construyeron sifones y los instalaban cuando los puentes tenían que superar los 50 metros de altura, ya que los ingenieros suponían que si los construían eran de alto riesgo.
El hecho de que los romanos realizaran sólo los sifones complicados y evitaran los más sencillos, pareciera indicar que los problemas de ingeniería no eran su impedimento. La causa más probable es que los romanos construían puentes en vez de sifones solo por índole económica: la obra del puente les resultaba barata, en especial si las piedras se extraían de una cantera cerca al lugar, lo mismo sucedía con los ladrillos y el cemento. El plomo utilizado en las tuberías de los sifones, era barato también y su obtención en el mundo antiguo era de gran abundancia; la intoxicación por plomo no constituía ningún problema, ya que al tener el flujo continuo y la ausencia de grifos, el agua permanecía en las tuberías por muy poco tiempo. Lo que en realidad disparaba el costo de los sifones era el transporte de este último, ya que era un enorme trabajo transportar enormes toneladas de plomo hasta el sitio de construcción; lo que llevó a pensar que esta fue la razón más poderosa para que los romanos no repitieran esta experiencia más de lo necesario.
El área de la sección transversal de un sifón viene determinada, de acuerdo a la ley de continuidad por el caudal de aducción y la velocidad de flujo. La magnitud de la velocidad media en el conducto que conforma el sifón, puede variar entre 2 a 4 m/s, para velocidades menores a 2 m/s, es probable la presencia de procesos de sedimentación. Sin embargo la velocidad de flujo está asociada también al tipo de material del conducto:
