Οι αρχιτέκτονες, οι κατασκευαστές, οι επόπτες κατασκευής, οι χρήστες και οι ένοικοι μιας κατασκευής εξαρτώνται από την ακριβή δομική ανάλυση για τον προσδιορισμό της φυσικής ακεραιότητας μιας κατασκευής. Η συγκεκριμένη κατασκευή μπορεί να είναι ένα σπίτι, ένα κτίριο γραφείων, μια γέφυρα, μια σήραγγα, ένας πύργος ή ακόμα και ένα αεροπλάνο ή ένα πλοίο. Η δομική ανάλυση διασφαλίζει ότι ο συγκεκριμένος δομικός σχεδιασμός θα αντέξει τις καταπονήσεις και τις δυνάμεις, τόσο εσωτερικές όσο και εξωτερικές, για τις οποίες έχει σχεδιαστεί. Έτσι, γνωστές παράμετροι εφαρμόζονται στην εξέταση των παραγόντων ασφάλειας και μακροζωίας μιας συγκεκριμένης κατασκευής. Επίσης, η δομική ανάλυση βασίζεται συχνά για τον προσδιορισμό της αιτίας της δομικής αστοχίας.
Η ανάλυση μιας δομής πρέπει να αντικατοπτρίζει μια ακριβή εκτίμηση όλων των αναμενόμενων δυνατών και αδυναμιών μιας δομής. Η ανάλυση θα καθορίσει όρια όγκου, καθώς και γραμμικές και επιφανειακές αντοχές και αδυναμίες των δομικών στοιχείων, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής των υποστυλωμάτων, των τοίχων, των συνδετήρων, των δοκών, των στηρίξεων και των οροφών. Η δομική ανάλυση βασίζεται, σε μεγάλο βαθμό, σε αμετάβλητους φυσικούς νόμους. Μια σωστή δομική ανάλυση τις περισσότερες φορές έχει ως αποτέλεσμα την υπερβολική δόμηση μιας κατασκευής.
Εκτός από τα άκαμπτα φυσικά όρια της φέρουσας ικανότητας, της αντοχής σε εφελκυσμό και των κατασκευαστικών ιδιοτήτων των δομικών υλικών, τα μαθηματικά, οι δοκιμές, οι υπολογισμοί και η θεωρία αποτελούν ξεχωριστή και σημαντική πτυχή στη δομική ανάλυση. Κάθε σχέδιο και υλικό στοιχείο μιας κατασκευής υπόκειται στο δικό του σύνολο φυσικών νόμων. Ακόμη και η σταθερότητα της επιφάνειας στην οποία θα σταθεί η κατασκευή, οι συνθήκες ανέμου και η αντοχή στην κρούση των διαφόρων στοιχείων μιας κατασκευής εξετάζονται κατά την προετοιμασία μιας δομικής ανάλυσης.
Οι δομικοί μηχανικοί, αυτοί που είναι υπεύθυνοι για την ανάλυση μιας κατασκευής, είναι υψηλά εκπαιδευμένοι και καταρτισμένοι για να αποκρυπτογραφούν την πολυπλοκότητα των δυνατοτήτων των υλικών, του γεωμετρικού σχεδιασμού και των παραγόντων καταπόνησης – τόσο προβλεπόμενοι όσο και πραγματικοί – που καθορίζουν τη σκοπιμότητα ενός συγκεκριμένου δομικού σχεδιασμού. Χρησιμοποιώντας την εκπαίδευση, την εμπειρία και το σύγχρονο δομικό λογισμικό, οι δομικοί μηχανικοί, οι αρχιτέκτονες και οι κατασκευαστές εργάζονται από κοινού για να χτίσουν μια δομή που θα αντισταθεί στην αποτυχία. Ο δομικός μηχανικός, όπως και η λειτουργία του, πρέπει συχνά να υπερισχύει των δημοσιονομικών ανησυχιών του κατασκευαστή, καθώς και της χαλιναγώγησης των αισθητικών ιδεών του σχεδιαστή ή του αρχιτέκτονα.
Η δομική ανάλυση έχει ιστορία που χρονολογείται πριν από 2000 χρόνια. Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι χρησιμοποίησαν την ανάλυση των φερόντων υλικών, της δύναμης και της καταπόνησης για να κατασκευάσουν τις κατασκευές της αρχαιότητας, ορισμένες από τις οποίες παραμένουν ανέπαφες σήμερα. Το Σινικό Τείχος της Κίνας είναι ένα άλλο παράδειγμα αρχαίας αρχιτεκτονικής που επιβιώνει σήμερα λόγω μιας σωστής ανάλυσης της προβλεπόμενης ακεραιότητας των δομικών στοιχείων. Είναι προφανές ότι αν και τα δομικά υλικά και η αισθητική του δομικού σχεδιασμού έχουν αλλάξει ριζικά κατά τη διάρκεια των αιώνων, η βασική μαθηματική ανάλυση των δομικών στοιχείων παραμένει η ίδια.