Forma: cupola ottagonale e profilo appuntito. Il suo punto più alto raggiunge un'altezza fuori terra di 114 metri con un diametro superiore a 41,7 metri. Il suo peso è stimato vicino a 37.000 tonnellate.
Metodo: capolavoro architettonico in pietra (la base), mattone pieno (la maggior parte della struttura), malta e altri materiali, notando il marmo del rivestimento dei nervi e del tamburo.
Struttura: la cupola del Duomo di Firenze sorge su un tamburo ottagonale in pietra. Ciascuno dei suoi otto lati è rivestito con lastre di marmo (bianco e verde) e dispone di un grande occhio centrale. Su questo tamburo si eleva la cupola stessa, che all'esterno si presenta con un profilo chiaro volto a evidenziare gli otto nervi costruiti con blocchi di marmo bianco, di quattro metri di spessore. Tutto lo spazio tra questi è coperto da tegole di argilla piatta, rosse. Al punto di convergenza dei nervi si trova una lanterna prismatica, a otto squadre e alta 16 metri, con contrafforti sormontati da spirali e coperta da una struttura conica sormontata da una sfera di rame dorato, su cui si erge una croce.
Tuttavia, questo nasconde la soluzione ingegnosa applicata da Brunelleschi per sollevare l'edificio senza bisogno di bastoni di legno che sostenessero la struttura durante i lavori di sviluppo. A tal fine, l'architetto progettò una doppia cupola, esterna e interna, con il profilo appuntito, in modo che ci fosse un divario costante tra le due e con una trave di rinforzo che si estende orizzontalmente tra le costole.
La cupola interna, più piccola, ha un totale di 24 nervi in muratura che ricevono lo scarico della struttura, dividendo il peso del carico e portandolo al tamburo. Sostiene e spinge la cupola esterna, proteggendola dall'umidità, mentre gli otto nervi visibili all'esterno non hanno alcuna vera funzione strutturale. Tuttavia, questo riduce il peso complessivo e rende possibile l'esistenza di una galleria interna tra le due cupole che porta alla lanterna.
Infine, ricordiamo che grazie al sistema di costruzione autoportante utilizzata in questo lavoro, fatto di anelli concentrici di mattoni che si susseguono in altezza, la cupola, vista dall'interno della cattedrale, appare come una superficie completamente piatta, senza nervi di alcun tipo.
B) Analisi simbolica
Le dimensioni della cupola la rendono l'edificio più importante del Quattrocento italiano. L'opera stessa simboleggia l'importanza di Firenze come centro di arte rinascimentale nel XV secolo e la più grande città del tempo, cercando di rendere visibile il parallelismo tra la città toscana e Roma nel suo brillante periodo classico. Allo stesso tempo, il fatto che la cupola coroni l'edificio la rende il simbolo visibile della forza della Chiesa cristiana nella società fiorentina.
C) Analisi sociologica:
l'opera del Brunelleschi è il risultato del bando per un concorso che ha deciso l'architetto che avrebbe effettuato la nuova cupola a copertura della crociera del Duomo fiorentino, la Cattedrale di Arnolfo di Cambio in stile gotico. Anche se la vittoria fu assegnata, in collaborazione con Ghiberti, a Brunelleschi, che finalmente si assunse questa sfida di innalzare questa nuova struttura che avrebbe finito per evidenziare il nome di Firenze, dove la famiglia dei Medici cominciò a mettersi in evidenza e dove le principali attività economiche (in particolare il commercio e l'attività bancaria) erano già in un momento di grande splendore, evidente non solo in questo grande edificio e in altri realizzati dallo stesso architetto (Basilica di San Lorenzo), ma anche in altri settori della cultura che avrebbero reso Firenze il cuore dell'umanesimo nel XV secolo.