桥的设计符合结构力学，该桥是一座空腹式的圆弧形石拱桥，采取了单孔长跨的形式，桥墩不立在河心上，减少了洪水冲击，而且减少主拱圈的变形，提高了桥梁的承载力和稳定性；采用敝肩，增加泄洪能力，减轻洪水对桥的冲击力。
其次敝肩小拱可节省大量土石材料，减轻桥身的自身重量；桥址选择合理，使桥基稳固牢靠。
地层表面是粗砂层，缓存能力强；采用了延伸桥台后座的办法，以抵消水平推力的作用。
在沿河一侧设置了一道金刚墙，一方面可以防止水流的冲蚀作用，另一方面金刚墙和桥基、桥台连成一体，增加了桥台的稳定性。
赵州桥的特点是“敝肩式”，即在大拱的两肩上再辟小拱，是石拱桥结构中最先进的一种。
赵州桥为何屹立千年而不倒？透过圆的桥洞、方的石块、弧的桥背，方圆之间、力学规律与美感规律之间的和谐与和拍，任何人不难看出古人造桥时的精湛技艺、过硬质量和一丝不苟的严谨态度。
原理：
1.赵州桥桥址选择比较合理，使桥基稳固牢靠：李春根据自己多年丰富的实践经验，经过严格周密勘查、比较，选择了?河两岸较为平直的地方建桥。
这里的地层是由河水冲积而成，地层表面是久经水流冲刷的粗砂层，以下是细石、粗石、细砂和粘土层。
2.赵州桥的砌置方法新颖、施工修理方便：就地取材，选用附近州县生产的质地坚硬的青灰色砂石作为建桥石料。
在石拱砌置方法上，均采用了纵向砌置方法，就是整个大桥是由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合而成；拱厚皆为
1.03米，每券各自独立、单独操作，相当灵活。
3.在保持大桥稳定性方面采取了许多严密措施：平拱即扁弧形拱的形式，既增加了桥的稳定性和承重能力，又方便了人畜在桥上通行，还节省了石料；李春在大石拱的两肩又设计了两个敞肩小拱，增强了桥的泄洪能力，减轻了桥的自重。