Sur son trajet, compris entre les sources et la ville desservie, l'aqueduc croise souvent une vallée. Le but est de la franchir sans qu'il n'y ait de perte de débit. Pour cela les Romains ont inventé deux types de ponts aqueducs, dont les principes ont été repris systématiquement par la suite.

Pont-canal :

Cette technique consiste à traverser la vallée en construisant un ouvrage en pierre qui permet de compenser la pente trop forte afin de garder la pente de la canalisation constante. Selon la profondeur de la vallée ont aura différents ouvrages :

- Si la vallée est peu profonde la rigole d'eau sera supportée par un simple mur porteur de pierre.

- si la vallée est plus profonde, au delà de 3 mètres, il faudra construire un pont-canal avec un niveau d'arcade.

- enfin si la vallée est très profonde alors le pont-canal sera à deux ou trois niveaux d'arcades. Aux extrémités de la vallée ont retrouva les 2 types d'architecture précédente, avec un au départ puis une série d'arcades et enfin deux séries.

Pont-siphon :

Le pont-siphon est la deuxième façon de traverser une vallée. Le but est de faire passer l'eau sous pression dans en conduite forcée. Pour mettre l'eau sous pression il y a en amont un réservoir de chasse qui est placé toujours plus haut que le réservoir de fuite en aval. dans le font de la vallée, il y a un pont à arcades qui permet de gagner un peu de hauteur et d'enjamber la rivière. L'eau traverse la vallée dans une canalisation qui est fonte dans les aqueducs contemporains.

Cas exceptionnel en Ile-de-France ! :

A Arcueil ce sont trois aqueducs successifs qui traversent la vallée de la Bièvre quasiment au même endroit: l'aqueduc de Lutèce, l'aqueduc Médicis et l'aqueduc de la Vanne.

- Le premier pont-aqueduc qui franchit la vallée de la Bièvre fut celui de Lutèce construit par les romains en 640. Il était sans doute constitué d'une double séries d'arches. Aujourd'hui il reste les ruines d'un seul pilier qui a servi de point de départ pour extrapoler l'architecture générale du pont.