可设想为了达到较好的经济性和安全性而对一个木梁进行优化设计，最终可将木梁无用或利用不大的部分掏空，变成一个多孔梁。在实际应用中完全可采用较小杆件相互连接成优化后木梁的形状，这就形成了木桁架。组成木桁架的杆件受力非常简单，主要分为拉杆和压杆两大类。其特点是自重轻、用料少、杆件受力明确、承载力大、抵抗变形的能力强；其缺点是桁架构件之间的连接节点较多，制作、安装和维护均相对复杂些。

木桁架大量应用于屋盖体系、桥梁和塔架结构中，也有少量应用于楼盖结构中，其跨度从几米到几十米。当木桁架用于楼盖结构时，大多采用平行弦桁架。木桁架本身是一种很“薄”的结构，为了保证其稳定性，必须设置可靠的支撑系统，将各木桁架相互连接起来，从而加强其整体性和稳定性。

体型较小的木桁架，如部分地区的村镇建筑中采用的木屋架，可在现场制作，非常方便；体型较大的或大跨度的木桁架，一般可在工厂内制作，然后将木构件运至现场安装，其连接紧固件一般可采用钢板连接件、螺栓或钉等，现场的装配也比较便捷。

木桁架所有杆件可全部为木质杆件，也可将其下弦改用钢材杆件，后者称为钢木桁架。钢木桁架跨度一般可以做得更大。