組成
武當山紫霄大殿宮內主體建筑紫霄殿，是武當山最有代表性的木構建築，建在三層石台基之上，台基前正中及左右側均有踏道通向大殿的月台。大殿面闊進深各五間，高18．3米，闊29．9米，深12米，面積358．8平方米。共有檐柱、金柱36根，排列有序。大殿為重檐歇山頂式大木結構，由三層崇台襯托，比例適度，外觀協調。上下檐保持明初以前的做法。柱頭和斗栱顯示明代斗槓的特徵。梁架結構用九檀，高寬比為5：2．5，保持宋遼以來的用材比例。殿內金柱斗栱，
施井口天花，明間內槽有斗八藻井。明間後部建有刻工精緻的石須彌座神龕，其中供玉皇大帝，左右肋侍神像，均出自明人之手。
紫霄殿
的屋頂全部蓋孔雀藍琉璃瓦，正脊、垂脊和戧脊等以黃、綠兩色為主鏤空雕花，裝飾豐富多彩華麗，為其他宗教建築所少見。
武當山紫霄大殿為武當山紫霄宮的正殿，是武當山保存下的唯一的一座重檐歇山式木結構殿堂。這座在中國古建築中屈指可數的抬梁式大木結構的道教建築，其結構、布局科學合理，藝術風格協調統一，同自然環境融為一體，在武當山古建築群中獨具風貌。同時，在漫長的歷史進程中，沉積有歷代工匠的技術和智慧，集中體現了中國明清建築的輝煌成就，具有極高的觀賞和科研價值。
最讓人眼花繚亂和讚不絕口的是大殿內部，整座大殿雕樑畫棟，富麗堂皇，構思巧妙，造型舒展大方，裝修古樸典雅，陳設莊重考究。大殿內設神龕五座，供有數以百計的珍貴文物，大多為元、明、清三代塑造的各種神像和供器，造型各異，生動逼真，琳琅滿目，美不勝收。
正中神龕供奉真武神像，為明代泥塑彩繪貼金，高4.8米，是武當山尚存最大的泥塑像。這裡還供奉著一尊明末清初紙糊貼金神像，是中國迄今發現最早、保存最完好的紙糊神像，它集聚了中國古代紙糊、雕塑、貼金、彩繪、防腐等工藝的精髓，是一件文物珍品，對研究中國古代紙糊工藝有很高的價值。
大殿
屋脊由六條三彩琉璃飛龍組成，中間有一寶瓶，閃閃發光。因為寶瓶沉重高大，由四根鐵索牽制，鐵索的另一頭系在四個兒童手中。傳說，這四個小孩護著寶瓶，無論嚴寒酷暑和風雨雷電，他們都堅守崗位，確保寶瓶不動搖。因為所在位置比殿里供奉的主神還高，所以叫他們“神上神”。而老百姓看他們長年累月的風吹日曬，則叫他們苦孩兒。
紫霄大殿自明永樂年間重建後，歷代對其進行了大小十餘次維修，才得以保持往日的風采。1994年，聯合國世界遺產專家考察武當山時深有感嘆：“在這裡，看到了按傳統方法修繕古代建築的例證”。
