应县木塔是中国现今绝无仅有的最高、最古老的重楼式纯木结构塔，全塔高67.3米，比有名的北京白塔还要高16.4米。塔身共分五层六檐，如果加上内里四层暗层，也可以算是九层。此塔建于辽代清宁二年（公元1056年），至今已历940多年，虽历经了狂风暴雨、强烈地震、炮弹轰击（塔身上弹痕累累，可以看见嵌进去的弹头），仍然屹立。它全靠斗拱、柱梁镶嵌穿插吻合，不用钉不用铆，以50多种斗拱的垫托接联砌建而成。
古人解决建筑问题的技术之高，连现代人也觉得不可思议。如塔底层回廊外檐由24根木柱支撑，在静止时下层每根柱负荷120吨，可是柱下石础根本没有巢臼，木柱断面直接平立于石础之上。据说有好奇者，曾经用两手执一根细绳，把它从石础和木柱间横过。所以，民间就有24根木柱轮流间歇的传说。全塔装有木质楼梯，可逐级攀登至各层，每登上一层楼，都有不同的景观。在第三层的一副银槛联写得好：‘放眼欲穷千里目，抠衣试上六层来’；三层外槽东面西侧木联上书：‘俯瞩桑乾滚滚波涛萦似带，遥临恒岳苍苍岫嶂屹如屏’，道出了周围令人心旷神怡的山川林木景色。 最特别的是，这座塔内供奉的佛像非常大，造像技艺很高。第一层的释迦牟尼佛像，高达11公尺，在塔内仰望，更觉雄伟无比。周围是金刚、天王、弟子、供养人的壁画，笔法细腻传神，为辽代特有的绘画风格。 第二层由于八面来光，豁然开朗，一主佛、两位菩萨和两位协从排列，姿态生动。第三、四、五层也都供有佛像的菩萨像，层层的造像不同，构筑各异。这座佛塔在中国的无数宝塔中，无论建筑技术、内部装饰和造像技艺，都是出类拔萃的。
千年不倒
据考证，在近千年的岁月中，应县木塔除经受日夜、四季变化、风霜雨雪侵蚀外，还遭受了多次强地震袭击，仅裂度在五度以上的地震就有十几次。
据史书记载，元大德九年四月，大同路发生6.5级强烈地震，有声如雷，波及木塔。元顺帝时，应州大地震七日，塔旁舍宇皆倒塌，唯木塔屹然不动。近代，邢台、唐山、大同、阳高一带的几次大地震，均波及应县，木塔大幅度摆动，风铃全部震响，持续一分多钟，过后木塔仍巍然屹立。无情的雷击、陈年累月的塞外狂风，都曾给木塔施加淫威，兵荒马乱，战火硝烟，也曾使木塔伤筋动骨。1926年军阀混战时，木塔曾中弹200余发，至今弹痕可见。然而木塔坚强不屈，仍傲然挺立、直刺云天。
建筑结构的奥妙、周边环境的特殊性，加上人为保护的因素，木塔千年不倒，存在着一定的合理性。
古代工匠们实践了千年后的现代建筑理论
从30年代开始，中国许多专家学者就对木塔千年不倒之谜进行了潜心研究和探索。
减震设计
中国工程院院士叶可明和江欢成认为，保证木塔千年不倒的原因首先从结构力学的理论上来看，木塔的结构非常科学合理，卯榫结合，刚柔相济，这种刚柔结合的特点有着巨大的耗能作用，这种耗能减震作用的设计，甚至超过现代建筑学的科技水平。
从结构上看，一般古建筑都采取矩形、单层六角或八角形平面。而木塔是采用两个内外相套的八角形，将木塔平面分为内外槽两部分。内槽供奉佛像，外槽供人员活动。内外槽之间又分别有地袱、栏额、普柏枋和梁、枋等纵向横向相连接，构成了一个刚性很强的双层套桶式结构。这样，就大大增强了木塔的抗倒伏性能。
木塔外观为五层，而实际为九层。每两层之间都设有一个暗层。这个暗层从外看是装饰性很强的斗拱平座结构，从内看却是坚固刚强的结构层，建筑处理极为巧妙。在历代的加固过程中，又在暗层内非常科学地增加了许多弦向和经向斜撑，组成了类似于现代的框架构层。这个结构层具有较好的力学性能。有了这四道圈梁，木塔的强度和抗震性能也就大大增强了。
斗拱是中国古代建筑所特有的结构形式，靠它将梁、枋、柱连接成一体。由于斗拱之间不是刚性连接，所以在受到大风地震等水平力作用时，木材之间产生一定的位移和摩擦，从而可吸收和损耗部分能量，起到了调整变形的作用。除此之外，木塔内外槽的平座斗拱与梁枋等组成的结构层，使内外两圈结合为一个刚性整体。这样，一柔一刚便增强了木塔的抗震能力。应县木塔设计有近六十种形态各异、功能有别的斗拱，是中国古建筑中使用斗拱种类最多，造型设计最精妙的建筑，堪称一座斗拱博物馆。
现代理论
近代日本的地震建筑专家在《地震与建筑》一书中提出了五条抗震设计的原则。在将木塔的结构特点与之相比较就会发现，早在950多年前，应县木塔的设计者已经深深懂得并很好地实践了这些原则。
随着现代科学技术的发展，对木塔抗震研究也进入了更高的层次。现年81岁的太原理工大学结构工程学权威专家李世温教授从上世纪70年代就研究应县木塔结构，他说，“现在我们对它进行了动态的研究，基本上摸清了木塔的动态性质，对抗震能力的提高是有很大的帮助的。”木塔当年的设计者可能不懂这些理论，但他们却在实战中创造了奇迹。
地质基础
1993年，国家地震局地球物理研究所、地矿部华北石油局第九普查大队等十几个科研部门，曾对木塔塔院及周围地质状况进行详尽勘察，发现木塔基土主要由粘土及砂类组成，工程地质条件非常好，其承载力远大于木塔付与的荷载。所以，直到现在仍然不必担心木塔会有因“底虚”而倾倒的可能。此外，夏天塔上居住着成千上万只麻燕，这些麻燕以木塔上的蛀虫为食，千百年来起着“护塔卫士”的作用，这些已经成为视木塔为神圣的应县人最喜欢讲给外地瞻仰者的真实“神话”。
