明长城的构造雄伟、坚固，并拥有完善的设施、科学的防御功能，建筑成就在历代长城中达到顶峰。明长城还是由城墙、关（城）堡、墙台、敌楼、烟墩和驿传构成的完整军事防御工程体系。
长城的建筑结构
其中城墙与敌楼是长城的建筑主体，也是亮点。城墙依照不同的山形地貌变化其形态，敌楼则以砖砌拱券式的空心敌楼为最多。所谓“骑墙为台，睥睨四达，台高五丈，虚中为三层，台宿百人，铠仪糗粮具备。”图为一座典型结构的敌楼剖面图，两侧各连接一段墙体，以为示例。
礌石孔
城墙上施放滚木礌石以击退来犯之敌的孔洞，也叫悬眼，一般置于垛口墙的下方。明代蓟镇长城部分城段设有这样的礌石孔，从墙外可以看到长长的圆弧形礌石溜槽，以预制好的墙砖拼砌而成。
墙砖
明代的造砖工艺达到前所未有的水平，为修造京畿附近的明长城奠定了基础。“长城砖”均为青灰色，强度极高，并可依其用途制成各种规格、各种形状。其中最常见的长砖长为37厘米、宽为15厘米、厚为9厘米，重约15公斤。
烟墩（烽火台）
烽火台建筑的诞生比长城更早，是古代边防报警的信号台，白天放烟叫“燧”，夜间举火叫“烽”。长城出现后，沿线的烽火台便与长城结为一体。明代称烟墩，建于峰顶、高岗或易于相互瞭望之处。类型有紧靠长城两侧的“沿边墩台”；有向长城外延伸的“腹外接火墩台”；也有与内地州府城联系的“腹里接火墩台”等。
望兽
明清传统建筑的正脊两端配有兽形建筑装饰，通常装有吻兽，做张口衔脊状，寓意消灾灭火。而在长城敌楼楼橹、关城楼等建筑的正脊上，装置的却是“望兽”，望兽背向正脊，头部向外张望，取高瞻远瞩的形态寓意。
排水构造
长城建筑均设有排水沟、挡水砖、吐水嘴等排水设施，能及时排泄积水，城墙顶面建造的排水沟，让雨水通过内檐墙（宇墙）上的吐水嘴排到城墙基础之外。保护墙基不被雨水长久侵蚀冲刷。
水关
在长城与河道的交叉处，往往建有带双孔圆拱形的水门，又称为“水关”。水关上设有闸楼，内设水闸，借此控制丰水期和枯水期的门内外水量。比较著名的水关有九门口长城、八达岭水关长城、黄崖关长城水门等。
长城的守城武器
孟子曾用“争城以战，杀人盈城”这样的话描绘惨烈的攻城场面。每当长城发生战役，大量的守城武器便派上了用场。正如图所绘的长城战争假想图所示，这些守城利器既有五花八门的冷兵器，又有形形色色的火器。冷兵器包括近战的刀枪、大棒，远程的弓箭、飞钩等，士兵的铠甲、盾牌也更为精进。远程所使用的火器种类更多，威力大增，其中包括佛朗机等枪炮，甚至还有了用火炮发射的“炸弹”。
木女头
古代城防战中用以堵塞城墙缺口的器械。用厚木板制成，形如城垛，高6尺，宽5尺，下设两轮。当城墙上女墙或城壁被破坏时，将木女头推至破损处，堵塞缺口。木板上有孔如垛口，用以观察和射击。
塞门刀车
古代城防战中用以堵塞城门的器械。在两轮车的前端挡板上，装置很多只枪刃，车的高、宽尺寸按城门大小设定。城防战中，如敌人把城门破坏，立即推塞门刀车将城门堵住，以防敌人一拥入城。
守城木立
守城用盾牌。有木制和竹制两种，一般牌高5尺，阔3尺，用于巡城时及在敌楼上遮蔽自己向敌人射击，并阻止敌人火箭、火炮的伤害。
威远石炮
明代一种类似地雷的炸弹。用石挖成，内装火药2斤，小石子100枚，用一个大石弹塞住炮口，另开火眼安引线和发火装置，用沥青、黄蜡封固。守城时，置于城下敌人易接近之处，用长绳拉发。
夜叉檑
又名留客住。古代守城用碾刺兵器。用直径1尺，长1丈多的湿榆木，四周钉满外露5寸的逆须钉制成。木的两端安装有直径约2尺的木轮，用铁索系于木的两端，再以绳索系于绞车上。当敌人蚁集城脚时，将其投入敌群中，绞动绞车，使其滚动，用以碾刺敌人。
砖檑：如檑形，烧砖为之，用来砸伤敌人，长三尺五寸，径六寸。
木檑：檑具是在一根巨大的木柱上钉上尖锐的逆须钉，然后通过重力投掷产生杀伤力的防守武器。
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