在中國祭祀體系中，從周代開始，最重要的祭祀儀典是對天、地與農神后稷作祭祀的明堂大享之禮。專門的祭天、祭地、祭祀日月山川的儀式，都是從明堂南郊禮儀中逐漸分離出來。從這個意義上，曾經負載了古代明堂觀念，又包容了合祀天地理念，其前身為大祀殿，其初建的本義是大享殿，而至今尚存的祈年殿，才應該是天壇建築群中最為重要的主體。
祈穀壇與祈年殿
祈年殿所坐落的祈穀壇，並不是為了表達帝王的尊嚴，也不僅僅是一個建築物的基座，它本身就是一個專門用於祭祀的壇台，只是在壇台的中央矗立起了一座三重簷的建築。壇台本身也是建築主體的一部分。整座壇台是帝王舉行祈穀儀式的場所，是古代農業社會的一個極其神聖的空間。在這裏，帝王反而顯得卑微而渺小，因為帝王要在這裏對上天與神靈頂禮膜拜，這個空間所代表的是主宰萬物的上天與掌控來年風雨及收成的神靈。
大木作樑架
中國建築藝術最大榮譽是支撐屋頂的柱樑部分，也就是那全部木造的骨架。現在這座祈年殿建築是晚清時代被毀後重建而成。清代時用於大型殿堂柱子的大型原木已經很難找到，聰明的工匠們就創造了一種拼鑲柱子的方法，先用一個稍細的木料作為內胎骨，然後再在其外周圈貼外皮，外皮是分成瓣，還可以分成若干截，外皮之外用多道鐵製纏箍，使其緊緊地纏固為一個整體，這樣就可以用較小的木料來形成一根巨大的柱子。
斗拱
中國古代建築中最具特徵的部位是斗拱。斗拱是位於建築簷口之下與柱子之上的那些出挑的構件。作用分為三種：一是為了承托出挑的屋簷；二是為了在柱子與屋頂之間有一個過度空隙，造成一種屋頂與柱子之間若即若離的效果，以減少屋頂在視覺上的重壓感；三是標誌出建築物的等級。第三種作用尤其重要。在明清建築中，除了皇家宮苑、陵寢建築和佛寺、道觀、壇廟建築之外，一般庶民的住宅建築是不允許使用斗拱。斗拱是具有等級標誌作用的結構與裝飾構件，這種等級差別，不僅體現在不同的建築物之間，也體現在同一座建築物中。祈年殿建築各層簷下的斗拱，也同樣顯示了這種明晰的等級差別。
屋面部分
古代建築的屋面，是在桁（檁）條之上架椽，在椽子上鋪望板，在望板上鋪防水與保溫的材料，最後用瓦覆蓋。椽子是圓形或方形的木條，並且按照由屋頂桁條所構成的架道來確定其長短，在金桁之上，與構成攢尖屋頂的雷公柱之間形成的脊部步架的椽子，被稱為腦椽。祈年殿的脊步使用的是腦排椽板，也就是用厚木板密排，使其兼有椽子與望板的兩重功能。上金桁與中金桁或中金桁與下金桁之間椽子被稱為花架椽，其長度相當於架道之間的斜長距離。祈年殿上花架步架也用了排椽板。建築物房頂的一個重要功能是防雨、保溫與隔熱，其基本的方法是在屋頂望板之上鋪灰背，或稱之苫背，再在灰背之上鋪瓦與脊。苫的原意是用茅草編織而成的覆蓋物。祈年殿的灰背是用四成灰與六成土混合而成的，並用江米汁攙和，分為兩層，每層的厚度為3寸（9.6厘米），經過反覆敲打落實，使其密實。
小木作裝修
祈年殿小木作裝修分為兩個方面，一個是用於外簷的門窗格扇，另外一個是用於殿內天花與藻井裝飾。由於祈年殿是圓形平面，因而其外簷四周都用了門窗格扇的形式。其中在面南正面居中的明三間用了五抹格扇大框12扇，也就是由5根橫抹頭和兩根格抱柱形成的門扇形式。其下裙板、絛環在內外兩面刻如意雲，並貼鍍金黃銅面頁。在其餘九間，用了三抹檻窗大框36扇。祈年殿內的天花分為兩層，在中簷屋頂之下的金柱與鑽金柱之間有格井天花，每間面闊5井，也就是有5個井字格的天花，進深2井，周回12間共計120井。在上簷屋頂之下鑽金柱以內是龍井天花，也就是古建築室內天花中的藻井裝飾，龍井天花裏外口又有格井天花。格井內是繪有彩畫的天花板。
彩畫
中國古代建築中最令人炫目的部分就是彩畫。明清建築中的彩畫以青綠為主，並點以金，再配以白色的台基，紅色的牆柱，以及宮殿中常用的黃色琉璃瓦，突顯出一種具有強烈對比色調的藝術整體。用了天青色琉璃瓦的祈年殿，其殿頂與彩畫都呈冷色調，與紅色的牆柱與白色的台基，呈截然的對比效果，更顯出一種清淡、冷寂與肅穆的崇高之美。
其他部件
除了台基、柱額、斗拱、樑架、椽望、屋瓦、門窗、天花、彩畫這些基本的建築構件與部件之外，其實還有一些部件必須提及，當中包括殿內神台及窗下檻牆。窗下檻牆是指窗下由地面至窗檻之下的矮牆，稱為檻牆，它除具裝飾效果之外，亦具有實際的建築作用。而祈年殿是一座用於皇家祭祀儀典的神聖建築，讓天子在此向上蒼祈福之用，殿內的神壇設計，也極具研究價值，神台的擺設，裝飾的美奐，都反映出中國傳統皇家建築的嚴謹及華美。
