Destaca, de forma singular, la grandiosa cúpula, obra de Filippo Brunelleschi, una estructura isostática de de altura interior; de altura exterior; de diámetro exterior y de luz (diámetro interior) con la particularidad de que esta cúpula, en sí misma, anula los empujes horizontales para no transmitir al tambor que la sustenta prácticamente más cargas que las verticales correspondientes a su propio peso.