“悬空”并不是整个如此，有一部分是坐山靠石的。
再次，悬空寺能得以长久“悬空”，与其结构之精巧，施工之巧妙有关。悬空寺构筑在悬崖绝壁上，空间十分有限，所以建筑布局极为紧凑，但又错落自然，所有殿字楼阁都小巧玲珑，成组簇拥。其排列是自南而北、由低到高，大致可分成三组建筑群：先以三宫殿为中心，继之以圣殿为主体，殿后的是三教殿等建筑物。前两组建筑物之间以小院为过渡，后两组则用栈道相连接。组内建筑物高下参差、重楼叠阁，相互衬托，结合有致。这种结构道理很像能抗震的圈梁，定型加固，一处着力，多处分担，从而减轻了局部的承重压力。
据有关人员介绍，悬空寺的“立木”有些是明清时换过了的，而作为真正支持点的“横木”方梁却仍为建寺的旧物，好家伙，1400多年这些木头居然仍能撑托着偌大的寺庙建筑。这是悬空寺长年“悬空”的又一谜。
原来，悬空寺能保存至今，与它特殊的天时地利有关。悬空寺的所在地叫金龙峡，这中间穿流着桑干河的最大支流浑河，是古代从大同到马关、紫荆关的必由之路。故选在此建庙，不无道理。
河流、峡谷，往往会形成河水泛滥、山洪暴发，同时也容易形成大风。据史料记载，从北魏到现在，浑河水常咆哮发难，河床被冲来的泥石填高了60多米。而峡谷中风特别大，狂风卷着黄沙，自然条件可谓恶劣。但是，妙就妙在这个恶劣的大环境中，悬空寺建在一处避风、避水、免灾免难的“世外桃源”里。
站在悬空寺的对面，仔细看就会发现，这里的山势如锅状，寺庙正好建在锅底处。空气流通，可大风吹不进来。有山峰遮蔽，寺庙一般只有上午几个小时照着阳光，既能避免暴晒又能防止潮湿。雨季，山上的积水，沿着寺顶横列而突出的岩石，像“屋檐”一样，把水引向远处泻落，建筑物受不到直接冲刷。正是这些原因，使“横木”及整个寺庙的建筑木料，不烂不霉，不裂不脆，干湿适度，恰到好处，以至经久耐用。
悬空寺的建筑最令人惊叹的还在于它的施工方法。有人用皮尺从悬空寺底部最低处作丈量，得知离谷底高度为26米，而悬空寺底部最高的地方离地面的高度，目测估计为50多米。试想，在古代无现代化工具的帮助下，工匠们要在绝壁上搭起脚手架施工，是多么的困难啊11400年前修建悬空寺的施工情况，我们已无法知晓了。但可喜的是寺内保存的一块清同治三年（1864年）的石碑上，记载了当时维修悬空寺的情况，使我们了解到当年修造的施工情景。
当年，工匠们看到要在这离地千尺的峭壁上搭脚手架，都认为是不可能的事，都不敢承揽。这时，一位名叫张廷彦的能工巧匠挺身而出，他说不用脚手架也能维修。他们先把材料在山下加工好，然后绕几十里山路运到山上，并以大绳结圈，一圈束在腰间，一圈蹬在脚下，把绳头拴结在山崖之上。这样，人悬空作业，可随着需要更换的支柱上下、左右荡动，不到一年，悬空寺就全部维修完了。
悬空寺的“悬空”之谜，反映古代建筑的高超成就。在寺庙石窟上方镌刻着“公输天巧”四字，用这四字来形容1400多年前所建的空中楼阁，是一点也不过分的。
