中国建筑特有的“反宇飞檐”屋顶形态，与西方建筑的屋顶形态有着迥然不同的风格，它美丽端庄的形态为中国古代建筑博得了世界的普遍赞誉。作为中国传统建筑文化的象征，显然是博大精深的中华文化投射于建筑文化的结晶，许多年以来，中外文化学者从各自视角多方面探讨了它的成因，为我们研究传统建筑文化积累丰富而宝贵的学术材料，这些研究成果本身也成为中国传统建筑文化的一个重要部分。另外，作为中华文化在建筑领域的产物，屋顶也凝结着诸多传统文化的因子，其中尤以儒、道、佛家的思想影响最为深远。特别在唐以后的许多朝代都提倡三教合一的理念，从而使得传统建筑文化底蕴更加深邃，文化与建筑的交融被梁思成与林徽因称为“建筑意”，它凝结于传统建筑的每一个元素中，其中自然是包括了屋顶部分的。
一、屋顶形态的成因
《诗经·小雅·斯干》中说：“秩秩斯干，幽幽南山。……似续妣祖，筑室百堵，西南其户。爰居爰处，爰笑爰语。如（意为：多生的脚趾）斯翼，如矢斯棘，如鸟斯革，如（古书指五彩之雉。）斯飞。君子攸蛴。殖殖其庭，有觉其楹……”全诗描写了宫室周围优美的自然环境、和谐融洽的家庭亲情氛围，以及在一起动手建筑宫室的过程，特别是屋顶翼然欲飞的轻盈姿态伴随着庭院中朝夕明晦悠然变化的光线，引导我们进入了一个如同世外桃源般的意境，在它如翼般的姿态中似乎包含着人们对于世俗生活的一种最淳朴的理想情怀。考古发掘也表明了商周时期已有较为成熟的屋顶技术了，在商代中期的湖北盘龙城宫殿建筑群遗址到商代晚期河南安阳小屯殷墟宫殿建筑群遗址中发现，都有统一严谨的建筑规划，而且规模巨大，形制具备有“前堂后室”的格局和“四阿重顶”的屋顶，特别是安阳殷都的宫殿群，它们沿着与子午线大体一致的纵轴线，有主有从地组合为较大的建筑群。《史记·殷本记》裴驷《集解》引《竹书纪年》记载“纣时稍大其邑，南距朝歌，北据邯郸及沙丘，皆为离宫别馆”，按照这种建筑规模和水平推测，也是有其依据的。显然有如此规模的建筑其屋顶成形技术也随之发展成熟，最初的屋顶主要专注于实用，直线形“人”字结构是其基本形态，文化品格主要表现为淳朴自然。随着屋架技术的成熟发展，开始呈现一种“反宇飞檐”具有浪漫情调和诗化智慧的形式。总的来说，它应是中华建筑文化自身衍变发展的结果。而中外文化学者对这一现象从各个角度反复地探讨论证则丰富了这一神秘曲线的文化内涵，则进一步为屋顶反翘曲线的成因研究提供了丰富的思想素材。
对于屋顶形态的成因，第一类说法是自然崇拜的结果。
王毅先生在《中国园林文化史》中认为：上古时期，由于生产力的低下，人类对于自然界的认识非常有限，往往对许多现象都怀有一种敬仰与畏惧交织的心理，从而逐渐形成了他们对于自然物的精神崇拜，在众多的自然崇拜物当中，山岳崇拜就是世界各民族各地区最基本、最普遍的一种。在古人的眼里自然界的山岳有着巨大的形体、巍峨的山峰和坚韧挺拔、简洁而强烈的轮廓线，蕴含着无比伟大的神秘力量。他们甚至认为山就是上天意志的再现，山体就是天神的躯体，于是就有了“盘古氏头为东岳，腹为中岳，左臂为南岳，右臂为北岳，足为西岳”（任《述异记》）之类的说法。在《诗经·周颂·天作》中也有“天作高山”的说法。正是因为山在人的心理上有一种天然的神性，而且它耸立得让人难以企及的高度使人产生很多联想——那里或许就是天神在人间的居所。《山海经·海内西经》云：“海内昆仑之虚，在西北，帝之下都，昆仑之虚方八百里，高万仞……百神之所在。”《淮南子·地形训》载：“昆仑之丘，或上倍之，是谓凉风之山，登而不死；或上倍之，是谓悬圃，登之乃灵，能使风雨；或上倍之，乃维上天，登之乃神，是谓太帝之居。”为了表达对山岳神圣的崇拜之情，古人往往把尘世间人们心目中最神圣的事物视为与天神同体，例如祖先神的降生，《诗经·大雅·菘高》曰：“菘高维岳，峻极于天。维岳降神，生甫及申。”《左传·庄公二十二年》亦曰：“姜，大岳之后也。山岳则配天。”正是因为自然崇拜对上古先民的思想观念有着极为重要的支配作用，据《山海经·大荒西经》载：“轩辕之国在穷山之际，其不寿者八百……不敢西射，畏轩辕之丘。”（郭璞注：“言敬畏黄帝威灵，故不敢向西而射也。”）所以他们在信仰生活中以极尽可能的形式和手段来模仿和拟造自己所崇拜的自然物象。而以建筑物来表达对山岳的崇拜是世界上许多古代民族采取的一种形式。如古代墨西哥和古代埃及的金字塔就是著名的例子。中国古代的“台”也是这样的建筑物，《说文》载：“台观，四方而高者也。”“高”字在甲骨文中和金文中的字形都是表达台上建屋的形象，尤其是两字的首笔显然是“人”字形屋顶的造型。《说文》亦载：“高，崇也，象台观高之形。”由此可见“高”的字义是来源于台和其上之建筑的。台的轮廓是由简单而强烈的直线和斜线组成，体量相当巨大。《新序·刺奢》中记载：“纣王为台，七年而成，其大三千里，高千尺，临望云雨。”这个描述尽管有夸张表现的成分在里面，但从其可以“临望云雨”的形容推断其高度应该是很高的。梁思成先生也曾根据敦煌壁画推测古代台的形貌特征为“孤立”和“高耸”。关于台之“高耸”古人多有描述。西晋孙楚在《韩王故台赋序》中是这样来记载其高的：“台高十五仞，虽楼榭泯灭，然广基似于山岳。”上古时台的功能决定了这种高耸孤立的造型艺术风格，如果我们分析这种梯形高台的力动因素，就会发现其两侧的斜线坚挺有力，直插云霄，而台上建筑的“人”字形屋顶是这些斜线力动方向的交汇点，指示着上天神灵降临的方向，而对于台下膜拜的万民而言，它无疑又是导引精神指向的航标。
另一种与自然崇拜有关的说法是由日本学者伊东忠太提出，在其所著的《中国建筑史》中提到的关于“喜马拉雅杉形”的崇拜。把屋顶曲线比喻为雪松，这种以树形与屋顶形制的类比最早源于西方学者的推断，因为在西方人的神话传说中，一些原始部落在从南方热带向北发展的过程中，把他们造房的技巧也一起带到了北方。因此在欧洲建筑史上也有“歌德式建筑受到欧洲森林的形貌的影响”的说法。此观点当然只是一种有趣的推测，但仅从其造型进行比较，喜马拉雅雪松的整体造型，特别是其内凹的曲线外形轮廓以及层次分明的树冠体和中国传统的重檐曲线屋顶有着非常相似的地方。此外，从用材角度看，我国传统房屋以砖木为主要材料，那么根据材料所具有的天然特性，对自然生长的杉树形态加以模仿也是有可能的，譬如中国传统建筑中的“木拱”造型就是典型的树冠型的支撑构件。
还有一种自然崇拜的说法，是关于凤鸟崇拜文化在建筑上的体现。王毅先生认为：凤鸟崇拜文化不仅仅在中国存在，包括欧洲在内的很多地方都有凤鸟崇拜的传统（在欧洲最常见的形式是以燕子作为贵族的族徽），这一现象与人类早期的自然崇拜有关，仰韶文化庙底沟型凤鸟图形给我们很大的启发，其太阳与鸟的合纹图形明确地展示出凤鸟图形与太阳之间某种精神意向的联系，古人可能因为凤鸟能在天空自由飞翔、更接近最伟大的自然神——太阳，从而将凤鸟通过符号化的象征赋予其天空、太阳的隐喻。也正因为此，在中国传统文化中，凤鸟常常与太阳（光明、生命）联系在一起。上古的殷人是一个宗教观念很强的民族，他们把凤（燕、玄鸟）鸟作为部落的图腾，认为是凤鸟传达了天神指令，繁育了商民族的子孙后代，并帮助他们获得天下的。《诗经·商颂·玄鸟》中所说：“天命玄鸟，降而生商……方命厥后，奄有九有。”此后的周人更是在殷人的“天命玄鸟”的说法上续添了“凤鸣岐山”的故事。《国语·周语上》和《墨子·非攻下》记载：“周之兴也，鸣于岐山（鶤鸡，凤之别称也）。”赤乌衔圭，降周之岐社，曰：“命周文王代殷有国。”陕西“凤翔”这个地名也是由此得来。《营造法式》对建筑的形态与鸟的关系也做了记载：“言檐阿之势似鸟飞也；翼言其体，飞言其势也。”宋人朱熹亦说：“言其大势严正，如人之竦立而其恭翼翼也，其廉隅整饬如矢之急而直也；其栋宇骏起如鸟之警而革也；其檐阿华采而轩翔如翌之飞而矫其翼也，盖其堂之美如此。”
“反宇飞檐”是中国传统“人”字形屋顶建筑的典型特色，飞檐翼角的独特造型使建筑具有强烈的向天空的升腾感，并与张开双翅的凤鸟的羽翼在形象上重叠，不能不使人感到这是一个明显的象征符号，在四川成都出土的汉代画像石碑上发现阙屋脊上装饰有凤凰造型。《释名》中说：“宇，羽也，如鸟羽自蔽复也。”也就是说我们可以将“反宇”在一定意义上理解为“恢复到鸟羽的形态”，而且考古资料表明，在多雨的广东等地出土的古代明器中，很少见到出檐很远的建筑图案，而在降雨较少的黄河流域却能见到很多，相信这里一定有文化、思想上的缘由。
对于屋顶形态成因的第二类说法，认为是注重实用与技术结构发展的结果。
汉代张衡曾在《西京赋》中这样描述当时的屋顶：“反宇业业，飞檐（车献），流景内照，引曜日月（李善注：言皆朱画华采，流引日月之光，曜于宇内）。”这段文字，为研究传统大屋顶的功能提供最早的注解。英国著名科技史学者李约瑟在其《中国科学思想史》中指出：“中国传统建筑屋顶向上翘起的檐口显然是有其尽量容纳冬日阳光和减少夏日曝晒的实用上的效果。它可以减低屋面的高度而保持上部有陡峭的坡度及檐口部分有宽阔的跨距，由此而减少横向的风压。因为柱子只是简单地安置在石头的柱础上而不是一般地插入地面下，这种性质对于防止它们移动是十分重要的。向下弯曲的屋面另外一种实用上的效果就是可以将雨雪排出檐外，离开建筑的台基而到院子里。”《周礼·冬官·考工记》记载：“……上欲尊而宇欲卑，上尊而宇卑。则吐水疾而溜远。”可谓清楚地写出了“反宇飞檐”在建筑排水方面实际具有的功效。
在对屋顶实际功效需求的探寻以外，许多专家学者还从建筑技术角度来分析“反宇飞檐”存在的客观技术条件。刘致平先生在其著作《中国建筑类型与结构》中分析的：“中国屋面之所以有凹曲线，主要因为是立柱多，不同高度的柱头彼此不能划成一直线，所以宁愿逐渐加举做成凹曲线，以免屋面有高低不平之处。久而久之，我们对凹曲线反而以之为美了。”这种观点是从物质基础和技术条件作为分析的起点的，中国传统建筑的用材特点在于对土木等自然材质的运用。因此无论是北方远古的夯土为基、板筑为墙、茅茨为顶的居屋，南方的巢居或干栏式建筑，还是后来的各个时代的建筑，它们都与土木材质密不可分，而且体现着中国土木建筑的技术、结构发展的方向。当然，正是由于土木材料的自然局限性，对建筑的形式与结构产生了重要的影响。表现在屋顶形式最为明显，由于梁柱的承重有限，因此，建筑的开间不能很大，否则会使梁柱负重过大而变形，而大体量的建筑则必须增加立柱的数量，不同高度的立柱通过举架提栈的方法使得屋顶形成一个美丽的曲线。乐嘉藻先生早在1932年出版的《中国建筑史》中认为：“中国屋盖上的曲线，其初非有意为之也……其初乃原因于技术与材料上之弱点而成之病象，并非以其美观而为之也。其后乃将错就错，利用之以为美，而翘边与翘角，则又其自然之结果耳。”林徽因先生在《论中国建筑的几个特征》中也曾这样论述这一想象：“历来被视为极特异神秘之屋顶曲线，并没有什么超出结构原则和不自然造作之处，同时在美观实用方面均是非常成功。这屋顶坡的全部曲线，上部巍然高举，檐部如翼轻展，使本来极无趣、极笨拙的屋顶部一跃而成为整个建筑的美丽冠冕。”它是中国古建筑文化当中不可缺少的一个重要组成部分。
对于从材料、技术角度研究大屋顶的起因显然是有着重要意义的，因为一切造物的起点在于其对于实用性和可行性的考量，原始先民在创造这一独特形式时首先考虑的是经济、材料、技术条件的可行性和适用性，在这些条件没有满足的情况下片面追求形式的独特性后果是不可想象的。“人”字形大屋顶到汉代开始，出现“反宇飞檐”的早期形式，应是技术条件成熟的结果，特别是商周以来的木架构技术到汉代已经比较成熟了。在河南、河北、山东出土的明器中，已经有三四层的方形楼阁和望楼，一层用斗拱承托腰檐，上面有平坐，将阁楼划分为数层，这种在屋檐上附加栏杆的技术，最早出现在战国的铜器中，而到汉代则在木结构上运用得较为成熟了，它使得屋檐满足了遮阳避雨的要求。此外，斗拱技术也随着屋檐的出挑而发展成熟，斗拱的使用范围相当广泛，有些在栌斗上置拱，有些则把拱身直接插入柱子或者墙壁内。或者又在跳头上再置横拱一两层，承托屋檐。斗拱的组合以一斗二升最为普遍，其次一斗三升。建筑的屋檐下除了使用斗拱和收尾处带有卷杀的檐椽以外，还有在屋檐下一层向外挑出的斜面，使檐部挑出的距离更长，并且将檐部显著地向上提升，在转角的地方用斜柱支载起挑檐枋。这些技术的发展成熟为“反宇飞檐”建筑特征的形成奠定了必要的基础，也使得承载美学与文化意义的装饰物与装饰形态得以附着。