赵州桥的受力情况符合无铰拱的内力分布规律。它的自重差不多是全部的荷载,活载占的比例很小,所以活载不均匀分布带来的影响也比较小。在自重和活载的作用下,赵州桥的主拱肋还有很大的承载潜力呢,内力、应力和位移都远远在允许的范围内。在温度荷载的情况下,要是整体降温比较大,拱底的砌缝会出现一些很微小的裂缝,砌石也会在局部有比较小的拉应力。赵州桥的主拱护拱在空腹段铺满了,这样就减弱了拱背的正弯矩,减小了上缘开裂的可能性,还分散了腹拱拱脚的集中荷载。同时,这对增加拱脚协调变形的能力有好处。拱上的建筑有一定的联合作用,铺石、填料、侧墙这些拱上建筑能有效地降低结构的挠度和跨中位置的应力。因为赵州桥是坦拱的形式,侧墙的高度比较小,所以铺石和填料的联合作用比侧墙更明显。侧墙主要是承担和传递竖向荷载,对于主拱的轴向受力参与程度不高。拱上建筑的联合作用主要是填料和铺石起作用,侧墙的贡献比较小。腹拱和立墙可以起到横向加劲的作用。
赵州桥并列式砌筑的拱肋可以单独承受荷载作用,但是稳定性不太好。只有加上足够的横向约束后,才能施加比较大的拱上荷载。赵州桥主拱横桥向变宽的设计可以在一定程度上增加它的横向整体性,让各个拱券能够协同受力和变形。桥梁美学是环境协调、主从对称、均衡与稳定、统一、比例与尺寸、连续与明暗搭配、力线明快、风格等等要素的聚合。古代劳动人民对桥梁建筑的审美可以从桥位环境、整体桥型、建筑材料、桥梁装饰这四个方面具体体现出来。