汤阴县城地势中间高、四周低，东西中心大街高高隆起，从地形上看，整个县城颇似龟之背壳，两条南北大街，为其四肢；头东尾西，东门外南北两侧原各有一眼水井，为其两目，所以老百姓称其为龟背城。

    历史上，汤阴境内主要有三条河流：汤河、羑（yǒu）河、永通河，古时黄河故道从城东不远处流经。汤阴龟背城在建设时，运用了仿生学的原理。整个古城仿佛建筑在一个巨大的龟背上，中间高，四周低，雨水顺着各街道汇集到城墙脚下，再通过城墙下的水门排出城外，流入护城河。史料记载，当时人们认为龟是吉祥之物，水祸来临能驮着全城避开水患，因此将城修建为龟背状。

    城区的街道胡同布局，亦按照龟背形设计建造，构成一块块方格，主街道自东向西依次称东下街、东上街、西上街、西下街、位于城区正中。即使大暴雨，城区也不会积水。龟背城形成的排水系统既简单、便捷又高效，充分显示了古代建筑师的聪明才智。宽阔的护城河围绕古城一周，让古城成为名副其实的“水上方舟”。