В искусстве Византии неразрывно взаимосвязана утонченная декоративность и стремление к пышной зрелищности, условность художественного языка и глубокая религиозность. Византийцы создали художественную систему, в которой господствуют строгие нормы и каноны, а красота материального мира рассматривается лишь как отблеск неземной, божественной красоты.

Византийской архитектурой был решен целый ряд технических и конструктивных проблем.
Стены зданий в Константинополе возводились кирпичной кладкой на толстых слоях известкового раствора с добавлением толченого кирпича - цемянки. Кирпич имел вид тонкой, около 5 см, широкой пластины - плинфы. Таким образом, основной массив стены составлял раствор, из которого плинфы отсасывали воду и корректировали направление кладки. Такая кладка с широкими розовыми полосами раствора и слоями кирпича (иногда - рядами камня) получила название византийской кладки. Позднее в самой Византии и странах, испытавших влияние ее архитектуры, этот технический прием даст начало декоративной обработке фасадов фигурной кирпичной кладкой, чередующимися светлыми и темными полосами облицовок.

Основными формами византийских перекрытий были полусфера и полуцилиндрический свод, удобные для возведения с применением вороба приспособления в виде рейки или веревки постоянной длины, закрепленными одним концом в геометрическом центре пролета; другим концом отмечалось положение каждого ряда кладки.

Снаружи здания, дворцовые и культовые, получали всегда очень простую обработку: фасады, как правило, не штукатурились, а оформлялись кирпичом, чередовавшимся со слоями розового цементного раствора, а иногда (в поздние периоды) и с темноватым камнем-известняком. Используемая узорная кирпичная кладка придавала зданиям особую фактуру. Кирпич, иногда в сочетании с камнем, был основным строительным материалом, определявшим внешний облик многих византийских сооружений. Характерным архитектурным элементом были суженные арочные окна, которые часто сводились в группы по два-три окна, нередко разделявшихся колонками и объединенных наружной аркой над ними. Популярная тема византийской архитектуры — аркады на высоких колоннах с корзин образными капителями. Такие аркады часто охватывали фасад на всем его протяжении.

Происхождение византийского церковного здания следует искать в античности: римские базилики, служившие в древнем Риме судебными и торговыми зданиями, стали использоваться как церкви, а затем стали строиться христианские храмы-базилики. Византийские базилики отличаются простотой плана: к основному прямоугольному объему с восточной стороны примыкает полукруглая алтарная апсида, перекрытая полукуполом (конхой), которой предшествует поперечный нефтрансепт. Часто к западной стороне базилики примыкает прямоугольный двор, окруженный галереей с аркадами и имеющий в центре фонтан для омовения. Арочные перекрытия опираются не на антаблемент, как в античности, а на подушки— пульваны, лежащие на капителях и распределяющие равномерно нагрузку арок на капители колонн.

Главным храмом всей Византийской империи стала церковь Святой Софии в Константинополе. Она была построена в 632—537 гг. зодчими Анфимием из Траля и Исидором из Милета во времена императора Юстиниана. Гигантский купол храма имеет диаметр 30 м. Благодаря особенностям конструкции здания и прорезанным у основания купола окнам, он как бы парит в воздухе. Купол опирается на 40 радиальных арок. Переход от купола к четырехугольному подкупольному квадрату осуществляется посредством сферических треугольников — парусов. Малые купола расположены по углам, ниже центрального купола. Боковые апсиды ограничены аркадами, колонны которых были выполнены из порфира и малахита. Низ стен облицован мраморами, а верх — мозаиками. Арки нефов поддерживают свыше ста колонн. Капители колонн украшены искусной резьбой по мрамору. Высота здания с куполом 55 м. Храм в плане имеет размеры примерно 80х72 м. В него ведет девять дверей, на средней из которых помещено мозаичное изображение Христа, благословляющего верующих, и надпись - «Мир — Вам. Я—свет мира».

Внутреннее убранство собора пострадало во время крестовых походов и нашествия турков. После разгрома Константинополя он стал мечетью Айя-София. Вместо креста теперь на нем полумесяц, знак языческих богинь Гекаты и Дианы.