Die Bogenbrücke funktioniert, indem sie die Kompression durch ihre halbkreisförmige Form auf einen horizontalen Schub verteilt, der durch ihre Widerlager oder Beine begrenzt wird. Längere Brücken bestehen oft aus einer Reihe von Bögen, je stärker die Krümmung, die mehr Spannung auf der Unterseite der Brücke. Wenn der Bogen zu groß ist, überwindet die Spannung die natürliche Stärke des halbrunden Designs.
Obwohl es bei Bogenbrücken architektonische Variationen gibt, bleibt die Grundstruktur gleich. In der Vergangenheit wurden Bogenbrücken oft aus Steinen gebaut, mit einem Schlussstein in der Mitte, der den Großteil des Gewichts trug. Je mehr Gewicht die Brücke trug, desto stärker wurde ihre Struktur. Diese Brücken erforderten aufgrund ihres Eigengewichts äußerst stabile Fundamente. Die meisten modernen Bogenbrücken bestehen aus Stahlbeton.
Bogenbrücken sind langlebig. Die älteste stehende Bogenbrücke der Welt, die Arkadiko-Brücke auf dem Peloponnes in Griechenland, wurde um 1300 v. Chr. erbaut. wird aber heute noch verwendet. Viele römische Brücken und Aquädukte, die in Segmentbögen gebaut wurden, stehen noch. Mittelalterliche Baumeister verbesserten die Spannweite und Höhe von Bogenbrücken, indem sie die Dicke der Bogentonnen änderten. Zu den modernen Bogenbrücken gehören die über 600 m lange Lupu Bridge in Shanghai und die 500 m lange New River Gorge Bridge in West Virginia.