โครงสร้างอาคารแบบโลหะเปรียบเสมือนโครงสร้างหลักของอาคารโลหะ ซึ่งให้การสนับสนุนพื้นฐานสำหรับผนัง หลังคา และน้ำหนักอื่น ๆ เพื่อให้เกิดความมั่นคงและทนทาน โครงสร้างเหล่านี้สร้างขึ้นโดยหลักจากเหล็กคุณภาพสูง มักจะชุบสังกะสีเพื่อป้องกันสนิม ถูกออกแบบมาให้ทนต่อแรงกระทำจากสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ได้แก่ น้ำหนักของหิมะจำนวนมาก ลมแรง และกันสะเทือนจากแผ่นดินไหว ทำให้เหมาะสำหรับการก่อสร้างในหลายพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ โครงสร้างอาคารโลหะมักเป็นแบบก่อสร้างล่วงหน้า (pre-engineered) ซึ่งหมายความว่ามีการออกแบบและผลิตชิ้นส่วนไว้ล่วงหน้าตามแบบที่แม่นยำ ทำให้มีความสม่ำเสมอและลดเวลาในการก่อสร้างหน้างาน แบบโครงสร้างที่พบทั่วไป ได้แก่ โครงสร้าง clear span, โครงสร้างแบบโมดูลาร์ และระบบโครงสร้างแข็งแรงพิเศษ (rigid frame) โครงสร้าง clear span ให้พื้นที่ภายในกว้างไม่มีเสาคั่น ซึ่งเหมาะสำหรับโกดัง โรงเก็บเครื่องบิน หรือโรงงานขนาดใหญ่ ส่วนโครงสร้างแบบโมดูลาร์ประกอบด้วยส่วนที่ซ้ำกัน ซึ่งสามารถขยายได้ง่าย ในขณะที่โครงสร้างแบบ rigid frame มีความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับอาคารขนาดใหญ่ ขั้นตอนการผลิตประกอบด้วยการตัด เชื่อม หรือยึดชิ้นส่วนเหล็กด้วยสลักเกลียว เพื่อสร้างคาน เสา และจันทัน ซึ่งจะถูกประกอบเข้าด้วยกันในหน้างานโดยใช้สลักเกลียวหรือการเชื่อม วิศวกรรมที่แม่นยำนี้ทำให้โครงสร้างสามารถรับน้ำหนักของเปลือกอาคาร (ผนังและหลังคา) รวมถึงน้ำหนักเพิ่มเติม เช่น ระบบปรับอากาศ ระบบแสงสว่าง หรือพื้นลอยชั้นกลาง เมื่อเทียบกับโครงสร้างไม้แบบดั้งเดิม โครงสร้างอาคารโลหะมีความทนทานสูงกว่า ป้องกันการเน่าเปื่อย แมลงกัดกิน และทนไฟ ต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยตลอดอายุการใช้งาน ซึ่งมักจะยาวนานถึง 50 ปีหรือมากกว่า ความเบาของวัสดุช่วยลดความต้องการของฐานราก ทำให้ต้นทุนการก่อสร้างโดยรวมลดลง สำหรับอาคารโลหะเพื่อการค้า การอุตสาหกรรม การเกษตร หรือที่อยู่อาศัย คุณภาพของโครงสร้างย่อมมีผลโดยตรงต่อความปลอดภัย อายุการใช้งาน และประสิทธิภาพของอาคาร จึงถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงการก่อสร้างอาคารโลหะทุกโครงการ