中国木结构建筑采用构架制的结构原理。以四根立柱，上加横梁、竖枋而构成“间”，一般建筑由奇数间构成，如三、五、七、九间。开间越多，等级越高，紫禁城太和殿为十一开间，是现存最高等级的木构古建筑。
立面上划分三个部分：台基、屋身、屋顶。其中官式建筑屋顶体形硕大、出挑深远是建筑造型中最重要的部分。屋顶的形式按照等级分为：单坡、平顶、硬山、悬山、庑殿、歇山、卷棚、攒尖、重檐、盔顶等多种制式，又以重檐庑殿为最高等级。
中国传统木结构建筑是由柱、梁、檩、枋、斗拱等大木构件形成框架结构承受来自屋面、楼面的荷载以及风力、地震力。关键技术是榫卯结构，即木质构件间的连接不需要其他材料制成的辅助连接构件，主要是依靠两个木质构件之间的插接。这种连接方式具有可以预制加工、现场装配、营造周期短的明显优势。
在公元前2世纪的汉代，中国木结构建筑就形成了以抬梁式和穿斗式为代表的两种主要形式的木结构体系。
抬梁式木结构的特点是在柱头上插接梁头，梁头上安装檩条，梁上再插接矮柱用以支起较短的梁，如此层叠而上，每榀屋架梁的总数可达5根。当柱上采用斗拱时，则梁头插接于斗拱上。这种形式的木结构建筑的特点是室内分割空间比较容易，但用料较大。广泛用于华北、东北等北方地区的民居以及国内大部分地区的宫殿、庙宇等规模较大的建筑中。
穿斗式木结构的特点是用穿枋把柱子纵向串联起来，形成一榀榀的屋架，檩条直接插接在柱头上；沿檩条方向，再用斗枋把柱子串联起来，由此形成一个整体框架。这种形式的木结构建筑的特点是室内分割空间受到限制，但用料较小。广泛应用于安徽、江浙、湖北、湖南、江西、四川等地区的民居类建筑中。
还有一种抬梁式与穿斗式相结合的混合式结构，多用于上述南方地区部分较大的厅堂类或寺庙类建筑中。由于重要建筑出檐的进深都较大，最大的可达4米，所使用的是以斗拱作为悬臂梁承托出檐部分重量的结构技术。在随后斗拱的应用中，又以梁柱与“铺作（斗拱）层”相结合的技术，支撑大开间大进深的殿堂类建筑的屋顶。除了单层建筑外，东汉时期出现的纯粹木构架结构的多层楼阁和多层木塔，也是使用相同的结构技术。这说明这种木结构技术具有很大的适用性。