北京的四合院设计包括小四合院、中四合院、大四合院、变体四合院、三合院及大杂院等类型。其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。而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，古代先人们通过长期实践积累了一套完整的制作工艺。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。
北京四合院建筑的制作和使用，不但具有实用性、科学性，更具有一种很高的艺术性。观赏那些青砖磨缝、雕梁画栋、飞檐斗山的四合院建筑制造工艺，处处都有一种诱人的魅力。
另外，四合院居室的门窗，隔扇等木装修更是一种独具民族特色的艺术杰作。古人在设定房门院门的方位、尺寸等方面极为讲究。首先须按居住者身份、地位、职业确定门的形式和标准。《易经》中将门的方位及尺寸分为财、病、商、义、官、劫、害、吉八种标准。据说“八字尺”源于工匠祖师鲁班，如若违背八字会带来不吉利。北京四合院房门式样颇多，风格各异。通常为上半部做成十字棱条或步步紧、套方木格，可装玻璃也可糊高丽纸。下半部在门边中装门心板，门心板可刻上曲线花纹。四合院的门分风门、院门、隔扇门几种。屋门，隔扇门多用玻璃或窗格形式，而临街的门和门楼都用板门。板门是用木板拼成的整体，为了结实耐用背后穿有木带，以燕尾槽和银锭扣连接加固，非常严实持久。板门一侧边的上下出头做成门轴，插入上下坎门舀，开启自由。板门背后有木制门栓，人称“门插关 ”。此种门既挡风又安全，以双扇对开居多。讲究的人家还在木门上雕出花卉、盘肠、葫芦等图案来突出门的美观性，还有将“忠厚传家久，诗书继世长”的楹联直接刻于门上，黑漆金字的木门成为文化人家的一种时尚。如果再配上精致的门首，贴上门神，确实有种庄重威严之感。
说到四合院的门，必然又牵扯到住宅的门楼和门道。门楼及门道是各家的门户和门脸，它代表着主人的身份，地位与穷富，门楼的建筑形式备受人们的关注。无论是广亮大门，垂花门，如意门或蛮子门豪华或普通与否，其在建造上都离不开。而各种木活技艺均能在这里得到体现，最突出的部件是透雕的罩面板，讲究的门楼观赏性并不亚于院宅房舍。砖墙瓦顶，台阶木檐，厚重的街门，油漆彩绘的额枋及一双石雕门礅在门前相守相望，使四合院的门楼更加绚丽多姿，肃穆庄严。
老北京四合院里居室的窗户花样繁多，造型美观大方。为了采光和保温，地面往上是砖砌的坎墙。一米坎墙之上到檩方是木制窗户，窗子下半部以木框分几等份，框内安装大玻璃。上半部是用木棱做成的各种窗格，有灯笼紧、套方、盘肠、乱劈柴、双笔管、斜向眼等式样，其造型十分优美做工细腻精良。所有的框、边、棱条均以榫卯结合，部件配合很得当。为了通风可做成上支下摘，或外加一层纱窗。精美的窗格，豪华的木门，雕梁画栋的檐枋，使青砖灰瓦的四合院宅舍显示出古色古香。
大凡有身份人家的四合院，室内一般都不砌成固定隔断，间与间多采用木隔扇分成小单元。这种形式拆启自由，灵活方便，可以根据需要随时变更空间。而精巧轻便的木隔扇又可做为一种特殊的室内装饰品，给人带来一种舒适典雅之美感。因为隔扇有多姿多彩的窗格，还镶有玲珑剔透的木雕花卉，每扇心板上或浮雕花纹，或附予彩绘。风韵独特的细木装修，使居室气氛充满了温馨与浪漫。
除此之外，四合院中的走廊、影壁、挂落屏风及柱头枋下的雀头、花牙子，在制作上工艺也是十分的精湛，无论是格局或造型极具观赏性。这些用木材制成的物件以其特有的形状、体态，色彩和质感构成无数点、线、面的有机组合，形成了四合院建筑造型艺术诸多内容。也给人们的居住环境营造出一个舒适、和谐、多趣的生活空间。
可以说，在四合院建筑当中，木质材料的广泛使用，表明其所具有的重要价值。它在房屋内外装饰方面，也发挥着很大作用。古代匠师们以巧夺天工的高超技艺，把木材制成居舍结构及各种装饰物，与砖瓦灰石结合成一体，营造出世界罕见的民宅和殿堂。