悬空寺建造在距离地面90米高的悬崖上。所有楼阁的底层，就像是从悬崖的立面中凸了出来，看上去悬空寺的楼阁就像是挂在悬崖上一样。悬空寺是一个颇具规模的寺院，共有大小殿堂41间，那么如此规模的寺院，是靠什么力量支撑在悬崖之上的呢？

“悬空寺半天高，三根马尾空中吊。”这是在恒山地区流传颇广的民谣。“马尾”就是指那些上接阁楼的栈道，下至岩石的红色立木。这些立木被分为三组，分别设置在两个阁楼和一条栈道下边。这句民谣的意思是说悬空寺就是靠这三组立木支撑在悬崖上的。

人们发现悬空寺栈道下面的立木实际是能晃动的。这些能够晃动的立木十分细小，直径不过十厘米。而在它们上方的阁楼重达数十吨。难道这些纤细的立木真的有足够的力量支撑起数十吨的阁楼吗？更令人奇怪的是，研究者查遍悬空寺的历史资料，也没有发现这些立木是从何而来的。此外，曾多次对恒山悬空寺进行考察的专家指出，在他们早期拍摄的照片中，并没有发现有这些立木。因此，专家怀疑悬空寺下面的立木是后来的人们增加上去的，而且根本没就没有起到支撑作用。那么悬空寺究竟是靠什么力量来支撑的呢？

考古学家经过认真研究发现在悬空寺的所有楼隔和栈道下面都埋有横梁，专家统计，悬空寺共有这样的横梁27根。横梁为直径50cm左右的木材。像从岩石中长出来一样。他们露在外面的部分大约有一米。他们的上面正好用木板铺成走廊。不仅是走廊，整个阁楼的底座也直接压在这些横梁上。专家们猜测，这些横梁很可能是挑起整座楼阁的关键，但令人不解的是，悬空寺周围都有高达百米的悬崖峭壁，古人是怎样完成这些横梁的架设呢？

考古学家在20世纪80年代于峡谷南部陡峭的石壁上发现了两排方形石孔，有趣的是，这些石孔沿着山崖在河道上方一字排开。古建筑专家罗哲文先生推断，从这个石孔的排列方式看。认为这是木材的插孔，很可能是一条古栈道的遗迹。古人为了能通过绝壁运输物资在悬崖上开凿了这样一排石孔，然后将横梁插入其中再用木板铺建造成了一条在山崖通行的栈道。

经过研究认为悬空寺的横梁也是插入了类似这样的石孔。从而起到了支撑作用。那么我们不禁要问，古人是怎样将横梁牢牢地插在这些悬崖上的石孔之中呢？文物部在1978年试图更换悬空寺横梁时，发现这些横梁根本无法从石孔中拔出。发现这些横梁未做过一些独特的处理。插入石孔的一端被打上了楔子，横梁被打入洞内时，楔子会撑开横梁，牢牢的卡在石壁上，人们把他打的越深，固定的就越紧密。这就是悬空寺千年不坏的一个重要原因之一。

从建成至今已经有1500多年历史。曾经经历过多次大修。虽然今天的悬空寺在结构和位置上并没有发生任何变化，但专家们从建筑的风格判断，现存的悬空寺建筑大部分应该是在明朝时重建的。这些横梁已经开裂，却没有腐烂。关键在于他用的木材是当地产的铁杉木，而且它还经过了一道特殊的处理。用桐油泡过。防止了虫蚁的腐蚀和自然的风化，使它能够1000多年以来仍然坚实的屹立在这岩石上。