Cáp nối dưới nước tích hợp nhiều chức năng như truyền thông cáp quang, truyền lệnh điều khiển từ xa, truyền hình ảnh video, cấp nguồn từ xa và vận chuyển chất lỏng và khí làm việc, đóng vai trò là liên kết truyền dẫn quang điện tử giữa các thiết bị dưới nước. Chúng không chỉ có khả năng truyền tải tải trọng, năng lượng, thông tin và các chất đến thiết bị dưới nước, mà còn có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt như áp suất cao, độ mặn cao và nhiệt độ thấp trong môi trường biển sâu, đồng thời thể hiện khả năng chống ăn mòn và mài mòn do nước biển. Chiều dài sử dụng của một sợi cáp umbilical thường dao động từ vài trăm mét đến vài kilômét, và các mẫu thiết bị dưới nước khác nhau hoạt động ở các độ sâu khác nhau có các yêu cầu kỹ thuật khác nhau đối với cáp umbilical. Do đó, công nghệ cáp umbilical rất phức tạp và quy trình sản xuất cũng đầy thách thức.
Các chức năng chính của cáp umbilical được sử dụng trong các hệ thống khai thác dưới biển bao gồm: ① cung cấp kênh truyền động thủy lực cho các bộ truyền động van dưới biển; ② cung cấp năng lượng điện cho các hộp điều khiển, máy bơm điện, v.v.; ③ cung cấp kênh truyền dữ liệu điều khiển từ xa và giám sát cho các công trình dưới biển và giếng dầu; ④ cung cấp các chất lỏng cần thiết (như methanol và chất ức chế ăn mòn) cho giếng dầu; ⑤ vận chuyển dầu thô và khí tự nhiên từ giếng đến giàn khoan hoặc lên bờ.
Theo yêu cầu sử dụng, cáp nối cho các hệ thống khai thác dưới biển thường được phân loại thành cáp động và cáp tĩnh. Trong cùng một dự án, cấu trúc lõi của cáp động và cáp tĩnh là giống nhau. Cáp động cần chịu được các lực cơ học lớn hơn và phức tạp hơn, và các yêu cầu về thiết kế lớp giáp của chúng cao hơn so với cáp tĩnh. Chiều dài lắp đặt của cáp tĩnh có thể lên tới vài km, do đó cần phải giảm khối lượng và thể tích của chúng để đáp ứng các yêu cầu về sản xuất, vận chuyển, thi công và chi phí. Cáp động dễ bị ảnh hưởng bởi gió, sóng, dòng chảy và chuyển động của các vật thể nổi trong quá trình lắp đặt và vận hành, do đó cần phải tiến hành phân tích cơ học cục bộ và tổng thể để đảm bảo vận hành an toàn trong suốt vòng đời của cáp. Ngược lại, cáp tĩnh thường chỉ cần xem xét các vấn đề như độ ổn định của đáy biển.
Dựa trên cấu trúc, cáp umbilical được sử dụng trong các hệ thống khai thác dưới biển có thể được phân loại thành cáp umbilical ống thép, cáp umbilical ống mềm nhựa nhiệt dẻo, cáp umbilical điện và cáp umbilical đa chức năng. Cáp umbilical ống thép vượt trội về khả năng chống nén, độ bền và khả năng chống hóa chất, đồng thời không xảy ra rò rỉ chất lỏng. Tuy nhiên, chúng bị hạn chế bởi các yếu tố như bán kính uốn cong lớn, dễ bị hư hỏng do mỏi, chi phí cao, khó vận hành và thời gian giao hàng dài. Ngược lại, cáp umbilical dạng ống mềm nhựa nhiệt dẻo mang lại những lợi thế như chi phí thấp, dễ vận hành và bán kính uốn cong nhỏ. Tuy nhiên, chúng có khả năng chống nén thấp hơn và khả năng chống hóa chất kém hơn, đồng thời dễ bị rò rỉ chất lỏng và giãn nở dưới áp suất bên trong. Trong số này, ống thép không gỉ siêu kép (super duplex) thể hiện độ trễ phản hồi thấp và tính không thấm đối với môi trường truyền dẫn, khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho các thiết kế cáp umbilical có chiều dài lớn. Trong các môi trường sử dụng động ở vùng nước nông hoặc nơi thiết bị cần được cuộn và thả ra nhiều lần, ống mềm nhựa nhiệt dẻo có độ linh hoạt tốt và bán kính uốn cong nhỏ hơn là lựa chọn tốt nhất. Cả hai loại cáp đều có những ưu điểm riêng và thường được sử dụng kết hợp trong các ứng dụng thực tế.