Colin Green, professor i vattenekonomi, säger att Thames Water kommer att tjäna minst 100 miljoner pund om året om det går framåt.
Företaget säger att tunneln är det bästa sättet att stoppa avloppsdumpningen i Themsen.
En talesman för Themsen Water sade att det var det mest ekonomiska sättet att ta itu med problemet och att inget beslut hade fattats om finansieringen av projektet.
Prof Green, från Middlesex University, hävdar enligt gällande vattenindustri regler Thames Water skulle få 4,5% varje år på super kloak investering.
Men han hävdar att firman kan låna de pengar som krävs för att bygga tunneln för cirka 2% per år.
Professorn sa: "Om du vill ändra på detta måste vi ändra prisincitamenten."
Prof Green sade att regelverket - som drivs av Ofwat - har skapat ett incitament att investera pengar i stället för att fungera mer effektivt.
En talesman för Themsen Water sade: "Detaljerade och oberoende studier har identifierat Themsentunneln som det mest ekonomiska sättet att hantera de 39m ton avloppsvatten som flödar till Themsen under ett typiskt år.
"Vi vet ännu inte vem som kommer att finansiera och bygga tunneln, men det är på intet sätt säkert att det kommer att vara Thames vatten."
"Räntan för investerare kommer att fastställas självständigt av Ofwat", tillade han.
Prof Green hävdade också att Thames Water också skulle se en ökning av avkastningen när lånet för att bygga tunneln betalades av - även om detta kanske inte sker på 30 till 40 år.
"Även när lånen har betalats av för tunneln måste vi (konsumenten) fortsätta att betala för hela kapitalvärdet av denna tillgång.
"Det sätt på vilket prissystemet fungerar Thames Water kommer då att få en avkastning på cirka 14% på sitt aktievärde, bara på grund av tunneln."
De flesta datorer kommer att öppna PDF-dokument automatiskt, men du kan behöva Adobe Reader
Ladda ner läsaren här
En talesman för Ofwat sade: "Vi arbetar med Thames Water, Defra och andra intressenter för att stödja utvecklingen och finansieringen av Themsentunneln och för att se till att alla uppkomna kostnader är effektiva och fortsätter att representera bästa värde för kunderna."
Hammersmith och Fulham Council har kämpat för en billigare lösning på Londons avloppsproblem - som en kortare tunnel.
Ledamot Harry Pibbs sade: "Det ligger helt inom reglerna, men vad som händer är att inom ramen för reglerna kommer de att kunna debitera kunderna en mycket högre ränta för de pengar de lånar än de faktiskt betalar sig själva.
"Detta innebär att de har fått ett enormt ekonomiskt intresse i systemet som går framåt på den dyraste guldpläterade basis som möjligt."
Han uppmanade regeringen att "kalla in systemet" och se allvarligt på alternativen.
En expert har hävdat att kontroversiella planer på att bygga en "superkloak" på 3,6 miljarder pund i London motiveras av vinst.