人们很早就开始采用悬索结构制造桥梁了。早在1000多年前，中国先民就已经用竹索和铁链来建造悬索桥，而蒙古包这样的帐篷则被看成是悬索结构建筑的'原型。
现代悬索结构的主要承重构件是一系列高强度的钢索，按照一定规律悬挂在支撑结构上，因此很容易做到大跨度。这种结构自重很轻，耗钢量又少，本身占用空间也不多，所以是一种比较理想的大跨度结构形式，且跨度越大，经济效益就越显著。悬索结构在桥梁中的运用最为广泛，比如，堪称当今世界第四、中国第一的江阴长江大桥就是一座钢悬索桥，主跨度达1385米。
像体育馆、展览馆、飞机库这样的大跨度建筑之所以采用悬索结构，就是为了最大可能地形成室内无柱的大空间，以满足容纳飞机、大型展示和比赛场地的需要。中国悬索结构大跨度建筑的经典之作是完成于1961年的北京工人体育馆，当时是为举办第26届世界乒乓球锦标赛而建造的。建筑平面为圆形，面积40200平方米，可容纳15000名观众。屋面采用轮辐式双层悬索结构，跨度达到94米，共有144根悬索。经改造更新，该馆成为2008年北京奥运会的拳击主赛场和残奥会盲人柔道比赛场地。
悬索结构的建筑还能形成强烈的雕塑感。比如日本著名建筑师丹下健三设计的东京代代木国立综合体育馆，一座为两个相对错位的新月形，一座为螺旋形，像只大蜗牛。两馆均采用悬索结构，创造出了富有紧张感和灵动感的大型内部空间和独特的外部形态。该作品被誉为20世纪最美的建筑之一。