北京四合院的房屋建筑主要由三大部分组成，即地基、墙体、屋顶。各部位所使用的材料不同，营造方法也不一样。老北京传统四合院最大的特点是以木材做为房舍支撑物和骨架结构，这就大大减轻了四周墙体的负重量。而有些房屋不用砖石砌成隔断，采用了木制板壁和隔扇将间与间隔离，这种隔扇并不负重，只是为了使用上灵活方便。
老北京的四合院建筑不但具有一定的科学性，还十分符合《营造法》原理。在三大组成部分中，既权衡建筑物的比例，比重还保持了整体的平稳性与互衬性。并以严谨的布局、精细的做工、优美的造型来突出建筑体的壮观及典雅之风。
提到北京四合院的建筑结构，木材在其中发挥了重大作用。《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。做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。
传统的屋顶骨架主要是木质结构，分成柁、檩、椽、枋等几部分。柱子的作用是支撑大梁，梁是承负屋顶受力最大的横向骨架，又叫“柁”。因为它像横跨在两柱之间的一架桥梁，驮起上面很大力量而得其名。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。名人府弟用金丝楠者非为少数，平民四合院用榆槐木者甚多。
为了适应北方夏天多雨冬季寒冷的气候条件，北京四合院的屋顶多为人字形，使其达到排水迅速，隔温保暖的作用。梁上有挂柱支撑二柁，三柁、上面又有檩子和椽子，木屋架成为一个阶梯形。屋顶铺上泥瓦后，从侧面看像似山峰。
在四合院建筑中，古代劳动人民通过长期实践积累了一套完整的木结构制作工艺。为了使屋架牢固，匠师们采用了特殊方式将其各部位紧密联在一起。斗、拱、昂、枋就是最常见的物件之一，这些部件在木结构中起到了很重要的作用。
斗是一尺见方形木块，分为斗耳、斗腰、斗底三段，类似古代量粮食的斗状。中间凿有方孔安放于柱子顶端。拱是安装在斗上的一两头跷曲似船形木方，即是一根长木方，通过斗和拱中心倾斜下垂，其作用是前可挑檐，后可挑梁。枋用来连接分散的斗拱，使之成为一个整体，可保持屋架的稳定。有了坚实牢固的柱、斗拱、昂、枋，梁才能承担起檩子及密集的木椽，使所有木屋架成为一个整体。
