以木构架为支撑体系是中国传统建筑的主要特点，传统四合院设计建筑也不例外。中国木架构体系形成于汉代，成熟于唐代，宋代在成熟化的基础上更加精致化，明清则达到高度成熟阶段。以木架构为主体的柱梁构架贯穿中国古代建筑的始终。
在木构架体系中，梁柱是承重构件，墙为辅助，起分隔室内外空间的作用，因此中国有句俗语，叫做“墙倒房不塌”。梁架结构非常复杂，各时代的做法和尺寸也有一定的差别，并因等级、地域的不同而有多种形式，如抬梁式、穿斗式、干阑式、井干式等。古建中将柱、梁、枋、檀等木构件称为大木，清式大木做法可分为两类，有斗拱的称为大木大式，没有斗拱的称为大木小式。
大木大式一般用于宫殿、官署、庙宇、府邸中的主要殿堂。面阔可由5间多至11间，进深可多至11檀。可使用围廊、单檐或重檐的庑殿、歇山屋顶、筒瓦或琉璃瓦屋面、兽吻。大木小式建筑用于上述建筑的次要房屋和一般民居。面阔3-5间，进深不超过7檀。只用单檀悬山和硬山及以下屋顶，而且只能出前后檐。建筑尺度依明间面阔及檐柱径为标准。除了部分王府四合院之外，大部分老北京四合院设计都属于大木小式建筑。
＜老子＞曰：“九层之台，作于累土。”累土成基意为根基实在，建筑物才能坚固。作为房屋顶部主要支撑物的柱子要立于地基之上，所用木材须粗实且抗腐力强。中国传统建筑的结构主要包括柱、梁、枋、檀、椽以及附属构件等。柱子是主要的承重构件，支撑并把整个屋顶的重量传递至台基，传统的屋顶骨架分成梁、檀、椽、枋等部分。
梁是承负屋顶受力最大的横向骨架，又叫“柁”，横跨在两柱之间，沿进深架在柱头上，上部承受由桁檀传下的屋顶的重量，并将其下传到柱上。主要的梁多支撑在前后檐柱、金柱上，另有次要的短梁，大式中叫挑尖梁、抱头梁，小式中叫插金柁，这短梁承受屋檐上面的重量。并在金柱与檐柱之间起到联结作用。
梁可以细分为七架梁、五架梁、三架梁、骑门梁、月梁、单步梁、双步梁、抱头梁、挑尖梁、趴梁、抹角梁、太平梁等30余种。如五架梁、即其上承负五根檀条，两端架设与前后金柱上。梁的造材很重要，料需粗实、坚硬、有韧性。讲究的人家多采用上乘的针叶树，如黄松、黄花松等木料，更有甚者采用金丝檀木这样珍贵的木料，而平民四合院多用榆木和槐木。
为了适应北方夏天多雨冬季寒冷的气候条件，北京四合院设计的屋顶多为人字形，能达到快速排水，隔湿保暖的作用。屋顶部分梁架重叠，逐层缩短，逐级加高，柱上乘檀，檀上排椽，形成阶梯型的屋顶骨架。
在大式大木建筑中，屋脊上的是脊桁，设置在檐头正心枋上的桁叫正心桁，在正心桁外边挑檐枋上的桁叫挑檐桁。大木小式在正心桁部位上为檐檀，在屋脊上的是脊檀、在金柱或重檐童柱上，叫金檀，在脊檀与老檀金桁或正心桁之间的都是金檀，若有多数的金檀则以上、中、下分之。在每条檀下，与檀平行的，有垫板或枋。
正心桁与挑檐桁下有正心枋、挑檐枋、金桁檀下有金垫板和金枋。金枋是左右两架梁头下瓜柱间的取系材、其上皮与瓜柱上皮平。在桁檀下、枋子上的空档就是垫板，既所谓平水，就是梁头下皮至桁檀下皮之高度。脊桁檀下有垫板和脊枋是脊瓜柱之间的联系材。
抬梁式是将整个进深长度的大梁架设在前后檐柱柱头上，大梁上设置瓜柱，瓜柱顶端架设稍短的二梁，如此类推，将不同长度的几根梁柱叠置起来，最后在最高的梁上设置脊瓜柱。各梁的端部上置檀条，檀主要分为脊檀、金檀、檐檀。脊檀对应底下的脊垫板、脊枋，金檀对应金垫板和金枋，檐檀对应下方的檐垫板和檐枋。
檀间架椽，构成双坡顶房屋的空间骨架。房屋的屋面重量通过椽、檀、梁、柱传到基础。传统木作对各位置的梁柱构件皆有专用名称，一般以每根梁上所承载的檀条数目命名，如：三架梁、五架梁、七架梁，另外还有四架梁、六架梁，这种双数的梁架多没有屋脊，而做成圆弧形的“过陇”，称卷棚式、也叫元宝脊。
这种结构在我国应用很广，多用于官式和北方民居建筑。它的优点是室内少柱或无柱，可获得较大的使用空间。
因为北京冬季寒冷，为了保暖取暖，屋面芷背厚重，这种架构方式的木构件之间无受力榫卯，而是在厚重的屋面荷载重压之下使各构件紧密连接在一起，形成稳定的整体，因此对梁柱断面的大小提出了一定的要求，一般柱经约8寸以上（一营造尺为32厘米，8寸为25.6厘米），五架梁高宽约为1尺2寸乘1尺（39厘米*32厘米），以承担屋面荷重。
北京冬季寒冷多风，居住建筑为了防风保暖而多做顶棚，将五架部分遮盖起来，固抬梁式构架为保证材料完整而较少雕饰和加工，甚至多用不加砍凿的原木为材，别有一番天然的情趣。可见梁架的“澈上露明造”，一般只限于级别较高府宅的大门和厅堂等非居住房屋，构架规整考究并做了进一步精致的艺术加工，梁枋、檀、瓜柱的表面披麻捉灰，绘制彩画，装潢十分华美。
所以排架形势变化不多，系列比较简单。在清代＜工部工程做法＞中用于民间的大木小式仅列有四檀至七檀等四种。作为北京四合院的平民房屋建筑一般为三间五檀布局，稍大规格为七檀，若按小式木构每步架为3尺计算，七檀总进深可达576厘米，这样的房间进深对于一般居民来说已足够生活使用了。
大户人家的正房作为四合院中规格最高，结构最复杂的建筑，如果仍需要扩大进深，正厅平面的构成除内间外，还可在前后檐柱外再加外檐柱，形成廊步。这一结构空间可以作为外廊使用，也可以扩充进室内，用以增加室内空间。有前檐出廊的为三间六檩，又有些是前后檐都出廊的为三间七檩式，但通常情况不用四周出廊。
七檩前后殿的构架形式平面的进深方向列四排柱子，分别是前檐柱、前檐金柱、后檐金柱、后檐柱。前后金柱上面乘五架梁，檐柱和金柱之间施抱头梁和穿插枋。这种七檩前后廊的构架形式，它的明间宽度一般在3.9-4.2米，次间面宽3.3米左右，檐柱高度3.-3.5米。门窗安装在前檐金柱一缝，后檐墙位于后檐柱一缝。
规格次要或形制略小的四合院房屋在此基础上进行了木构架调整，将前后廊式改为前廊后无廊式，平面剩三排柱，即去掉了后檐柱及其相关的抱头梁、穿插枋等构件，但这样的生硬减法容易使房屋在视觉上前低后高，缺乏平衡感。
通常调整的方法是将原来的后檐金柱改为檐柱，前檐金柱改为直通金檩的钻金柱，将钻金柱与后檐柱之间的梁改作插梁，使之处在与抱头梁高度相同。通过重新分配步架，降低房屋高度，令屋脊居中，这样就有效地解决了缩短房屋的建筑尺度时出现的不协调。
