در اغلب پژوهش‌های باستان‌شناختی ایران، بناهای باستانی بیشتر از نقطه نظر ساختارهای معماری و کارکرد، بررسی شده‌اند، اما از نقطه نظر دانش مهندسی کمتر به این سازه‌ها پرداخته شده است که بناهای دوران تاریخی نیز از این امر کلی مستثنی نبوده‌اند. از مهمترین وجوهی که در ارتباط با بررسی یک بنای باستانی می‌توان نام برد، مطالعات سازه‌ای آن اثر است. انجام مطالعات سازه-ای در ارتباط با مدل‌سازی رایانه‌ای و در نهایت تحلیل سازه‌ای بناها، بسیار مهم و حائز اهمیت است. یکی از جنبه‌های مهم در مطالعات سازه‌ای، شناخت و بررسی مواد و مصالح به کار رفته در بناهاست. در این راستا، باتوجه به اهمیت محوطه میراث جهانی تخت سلیمان به دلیل وجود آتشکده آذرگشنسب و مجموعه بناهای به هم پیوسته، دوره زمانی، در دسترس بودن و باقی ماندن بخش قابل توجهی از بناها و مصالح این مجموعه، به بررسی این محوطه پرداخته‌ایم. این پژوهش مبتنی بر 1. مطالعات کتابخانه-ای، 2. بررسی‌های میدانی و 3.مطالعات آزمایشگاهی به شیوه توصیفی- تحلیلی است. مطالعات آزمایشگاهی شامل آزمایش‌های مقاومت فشاری و آزمون جذب آب بوده که روی چهار نمونه آجر محوطه تخت سلیمان صورت گرفته است. در مبحث مطالعات سازه‌ای، آزمایش مقاومت‌ فشاری و آزمون جذب آب از مهمترین معیارهای ارزیابی کیفیت و تعیین استحکام و پایداری آجر است. نتایج حاصل از آزمایش‌های مقاومت فشاری و جذب آب و مقایسه آن با آزمایش‌های مشابه در کشورهایی مانند ایتالیا و یونان، بیانگر کیفیت نسبتاً بالای آجرهاست که توسط معماران این محوطه باستانی استفاده شده است.