天坛建造于明代成祖永乐十八年（1420年），初建时的名称是“天地坛”。直到明代嘉靖九年（1530年），又在北京城的北郊专门建立了祭祀后土之神的地坛，并将“天地坛”改名为“天坛”之后，这里就成为明清两代帝王专为祭祀上天和祈求丰收而斋戒礼拜的神圣场所。

天坛是包括祈年殿、皇穹宇与圜丘坛在内的整个天坛建筑群的总称谓。祈年殿的平面呈圆形，直径32米，高度38米，外观为三重圆形屋檐，顶层屋檐为圆形攒尖屋顶，其上覆以鎏金宝顶，每重檐均用碧蓝色琉璃瓦覆盖。大殿内屋顶天花用了九龙藻井，造型极其精美与富丽。这座大殿的结构十分独特，因为是圆形的结构，因而没有矩形平面大殿中通常不可少的横向的大梁与纵向的桁（檩）条，主要的额枋都采用了弯曲的形式。

大殿内外的柱子分布，既是结构中不可或缺的构件，也是建筑艺术中恰到好处的象征性符号，分别代表了一年四季、十二月和十二时辰，以及二十四节气。整座大殿坐落于一个高达6米的三层汉白玉石台基上，横向舒展的白色台基与竖直方向矗立的三重檐大殿，在碧蓝的天空与周围苍松绿柏的映衬下，显得高贵、优雅和舒展。

现存的圜丘坛是乾隆年间的遗物，是一座圆形的三层坛台，在东西南北四个正方向上出踏阶，每层每面踏部均为九级。坛台的尺寸，按照乾隆年建造记录，上层9丈（28.8米），中层15丈（48米），底层21丈（67.2米）。如果将由丹陛桥联系起来的皇乾殿到圜丘坛的建筑布局，看作是天坛建筑群中最为核心的建筑轴线，那么，在这条轴在线有两座建筑物使用了圆形攒尖屋顶。一座是祈年殿，另外一座就是与之遥遥相对的皇穹宇。

天坛建筑群两座圆形屋顶殿堂中，皇穹宇的变化最大，它最初的形式是一座重檐圆顶殿堂，清代乾隆年间改建成为现今熟悉的单檐圆顶形式。在整体空间艺术效果上，这一改建十分成功。此外，环绕皇穹宇而建的回音壁对于中国人来说印象很深。然而，回音壁这个名称显然不是明清时的古名。其真实的名称应该是皇穹宇的圆形围垣。

在祈谷坛与祈年殿、皇穹宇、圜丘坛等这些主要建筑物，及其附属配殿与门殿之外，还有一些功能性的附属建筑，包括皇乾殿、神厨、神库、宰牲亭、斋宫、神乐署、牺牲所及具服台。

有关天坛的传说不少，大致可分为五类，包括建坛传说、景物传说、天坛故事、坛根儿传说、人物传说，令天坛增添了一层神秘色彩。天坛是人神交通的神圣场所，其交通人神的精神性功能通过天坛特有的建筑与空间艺术而达致。当然，对于现今的中国人来说，天坛还具有特殊的象征意义，天坛祈年殿成为中国古代建筑的象征，出现在各种书报、杂志等媒体中，因而也成为了中国传统文化的象征。