永乐宫内分三道轴线，在500米的中轴线上自前至后排列着山门、龙虎殿、三清殿、纯阳殿、重阳殿。除山门为清代建筑外，其余四座均为元代原物。它们在建筑结构和形制上，不仅继承了宋、金时代的某些传统，而且还大胆地作了一些革新和创造，为后代建筑技术的发展开辟了新的途径，是我国建筑史上不可多得的实物例证。兹分别介绍如下。
无极门 又称龙虎殿，是永乐宫原有的宫门。面宽五间，进深两间六椽；单檐庑殿顶，举折坡度较平缓。斗拱五铺作单抄单下昂。梁架结构为“彻上露明造”，中间竖中柱一排，以内额相联贯，前后檐各用“三椽栿”相对，后尾搭在中柱上，其上再叠架“平梁”、“搭牵”，立“蜀柱”，戗“叉手”。两山侧用“丁栿”承载上面的梁架，正脊采用倒“推山”做，两次间于前后上平槫的背上各架“太平梁’一根，其上置栌斗和一斗三升、替木等承托着脊椽，结构手法简洁利落，富有创造性。同时各缝槫木不在一条水平线上，由中间自两侧逐渐生起，使正脊和四面瓦坡形成一种圆和舒展的曲线，无僵直压抑之感。
中柱上装板门，比例颇显高大，门枕石上雕刻的石狮和台基压栏石上的角兽姿态生动，刀法雄浑有力，不失为石雕艺术中的佳作。值得注意的是最后檐明间的“踏道”缩在合基的里面，实为罕见之例。
屋顶筒板布瓦，不用脊筒而以瓦条垒脊，仍保持了早期建筑的传统手法，正脊两端各按龙形鸱吻一座，高2米，怒目卷尾，姿态威猛，具有高度的雕塑水平。
三清殿 三清殿又名无极殿，供奉道教中至高无上的玉清、上清、太清三位尊神，是永乐宫中最主要的一座殿宇。该殿面宽七间、进深四间八椽、单檐庑殿顶，矗立在一个高大的台基上，巍峨壮丽，冠于全宫。殿前设大月台瓷墁方砖，月台两侧腹各设朵台一个，上下各设踏道四条。这种月台的布局，显然是根据道观斋醮时陈设供器和执事人员的活动而设计的，故与一般月台的做法有所不同。殿的平面配置采用“减柱造”，为的是扩大利用空间，仅后半部设金柱八根，垒扇面墙三堵，作为安置三清偶像的神龛，其余金柱均减去不用。前檐仅东西两尽间砌以檐墙，其余五间俱装隔扇门，以供采光和人流出入之用。后檐明间装板门两扇，以通达后殿，剩下的东西山面和后澹俱垒砌土坯砖墙，绘制大幅人物壁画-《朝元图》，精美绝伦。
屋脊镶黄、绿、蓝三彩琉璃，两只高达3米的龙吻，红泥胎、孔雀蓝釉，整体为一条盘绕回旋的巨龙，并配以龙王、雨师、流云等装饰题材，给明代以后龙吻形式的发展开了先河。正脊用堆起的捏塑花纹，如宝珠、龙、凤以及牡丹、莲、菊等，垂脊上还点缀了海马、牙鱼、狮子等。四塘角各安角神一躯；瞳目张望，尤觉威猛庄严。这些琉璃制品，胎质轻，火候度高，、虽历近千年，釉色仍鲜艳夺目，充分反映了元代山西琉璃手工业的卓越成就。也是目前我国发现的古建琉璃构件最高的鸱吻。
纯阳殿 纯阳殿亦名混成殿，因供奉道教祖师吕洞宾，故又称吕祖殿。它的地位仅次于三清殿，前有月台，中间以甬道与三清殿相连。面宽五间，进深三间八椽，由前向后逐渐缩小，为平面布局罕见之例。殿内仅用明间四根金柱，减去次间四根金柱，空间颇显宽敞。由于次间内柱减去，所以四根丁栿长度和断面皆大。殿内有天花板相隔，草袱部分已经后人修补过。殿内梁枋和藻井还保留着部分彩画，如丁栿上的彩画遍涂绿色地，以墨线钩绘大如意头枋心，里面绘蟠龙，卷草和鱼尾人首的化生像，在题材上反映了道教的某种神秘意义。藻井顶板上所画网目纹，色调鲜明，线条流畅，据天花板上题记，应为元至元五年（1339年）所绘。
重阳殿 重阳殿亦名七真殿，又称袭明殿，因供奉全真教祖师王重阳和他的七个弟子而得名。在现存四座殿宇中规模最小，位于纯阳殿之后。
该殿面宽五间，进深四间，单檐歇山顶。平面布局减去前檐明间两金柱，后檐砌扇面墙三间，前面有较大的空间，可供人们活动。东西山和后檐有宽大的墙面，画王重阳传记组画49幅。
斗拱五铺作单抄单下昂，后尾起秤杆，已开明代“溜金斗拱”的端倪。用材比例小于前三殿。梁架结构简洁，处理手法灵活，用材比较经济是其特点。屋顶用瓦条脊。总的来讲，个别构件虽经后代篡改，但原有构件还保留了不少，对研究宋、元建筑结构演变是一份可贵的参考例证。
永乐宫四座元代建筑，以屋顶式样区分，龙虎殿和三清殿同属一种类型--单檐庑殿顶，纯阳殿和重阳殿又同属另一类型--单檐歇山顶。若以梁架露明或隐蔽观察，三清殿、纯阳殿等级略高，殿内有平棊遮盖，龙虎殿和重阳殿则为彻上露明造，梁架结构全部可以看见。
永乐宫各殿除清代建筑的山门外，全用足姜 蹉而不用台阶，足姜 蹉两侧砖砌“象眼”为棱形图案，大小不等，迭层有别，为国内罕见之例。在这几座元代建筑中，还保存着许多元代彩绘，其中以三清殿最为精致。阑额、柱头枋、檐枋和拱眼壁内，画塑结合，以塑为主，更增加了建筑的瑰丽。在一些共同点之外，平面、梁架、结构手法等方面，还存在着许多不同点，是很值得重视的。如龙虎殿是元代很典型的山门形式，台基凸起，殿前足姜 蹉与门前夹道相连，而殿后檐之足姜 蹉坡道由台明向内收缩，使后檐形成凹字形平面等手法，均较为罕见。
总之，永乐宫的主体为元代木结构建筑，无论从总体布局、单体形制、结构特点或装饰艺术等方面都在我国元代建筑史上留下了光辉灿烂的一页。
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