悬空寺原名“玄空阁”，是取道家之“玄”，佛家之“空”而得名。因整座寺院悬于峭崖之上，如临深渊，故后称悬空寺。“翠屏开蜃景，古刹半崖悬”说的就是此寺。
　　相传北魏太武帝时，道长寇谦之在嵩山经仙人点化后，吸取儒家五常，并融合佛理，将传统道教改革为新天师道。当时朝廷多信奉佛教，寇谦之找到左光禄大夫崔浩推行新道，崔浩正欲打击崇佛抑道的鲜卑贵族，两人一拍即合。崔浩上书力荐寇谦之，新天师道由此得到太武帝的崇奉。太平真君六年（公元445年），因佛教僧侣堕落，蚕食国库，且汉胡矛盾加剧，太武帝断然灭佛。从这次事件，寇谦之看到了在风云诡谲的政治下宗教的脆弱。为了给道教留一条生路，寇谦之仙逝前留下遗训：要建一座空中寺院，以达“上延霄客，下绝嚣浮”。公元491年，后人应天师遗训在北岳恒山修建了悬空寺。
　　悬空寺是现存时间最早、保存最完整的高空木构摩崖建筑的杰作。它面朝恒山，背倚翠屏，上载危岩，下临深谷。庙宇楼阁高低错落，极富结构感。寺庙下方立着十几根碗口粗的木桩。而寺庙真正的重心撑在岩石里，人们把岩石凿成外小内大的石洞，利用力学原理半插飞梁为基，在木头一端打上楔子，当其打入横梁时，楔子自然撑开将之牢牢固定，类似膨胀螺钉，木头打得越深，横梁固定越紧。上下梁柱间构成了一个有力的支撑体系，各部件在受到外力时就彼此错动，分散受力，梁柱间的榫卯结构亦能吸收震能。梁柱所用木料则是当地特产的铁杉木，用桐油浸过，不怕白蚁，也能防腐。
　　寺庙屹立千年不倒，除了巧妙的结构，选址也别有用心。恒山原是南去五台山、北到大同的交通要道，信徒进香十分便利。悬空寺位于翠屏峰内凹处，石崖突出部分恰好使其躲过雨水和落石；最高处庙阁离地90米（现因河床淤积，仅剩58米），哪怕洪水泛滥也不会受到波及；寺庙身处峡谷，四周都是山巒，每日仅受2、3小时日照。虽然谷底淌着浑源河水，但峡谷的风却带走了水汽，保持了悬空寺的干燥。
　　悬空寺面积仅152.5平方米，分为南北两楼，以一长约10米的栈道相连。只见南北两座雄伟的重檐歇山顶庙宇凌空相望，似两位持剑而立的侠客。南楼高三层，有纯阳宫（供奉道教吕洞宾）、三官殿（供奉天官、地官、水官）、雷音殿（供奉佛教释迦牟尼）。北楼亦高三层，有五佛殿、观音殿、三教殿（供奉三教鼻祖：孔子、老子、释迦牟尼）。三教供居一殿，同受香火，正如《混元三教九流图赞》所言 “三教一体，九流一源，百家一理，万法一门”，悬空寺也因此成为中国仅存的佛、道、儒三教合一的独特寺庙。