天壇建築的主要設計思想就是要突出天空的遼闊高遠，以表現“天”的至高無上。在佈局方面，內壇位於外壇的南北中軸線以東，而圜丘壇和祈年壇又位於內壇中軸線的東面，這些都是為了增加西側的空曠程度，使人們從西邊的正門進入天壇後，就能獲得開闊的視野，以感受到上天的偉大和自身的渺小。就單體建築來說，祈年殿和皇穹宇都使用了圓形攢尖頂，它們外部的臺基和屋簷層層收縮上舉，也體現出一種與天接近的感覺。
天壇還處處展示著中國傳統文化所特有的寓意、象徵的表現手法。北圓南方的壇牆和圓形建築搭配方形外牆的設計，都寓意著傳統的“天圓地方”的宇宙觀。而主要建築上廣泛地使用藍色琉璃瓦，以及圜丘壇重視“陽數”、祈年殿按天象列柱等設計，也是這種表現手法的具體體現。
