Az első felhőkarcolókat a XIX. század végén építették az Egyesült Államok ipari és pénzügyi központjaiban. Építésüket a magassági rekordok felállításán, túlszárnyalásán túl (amivel gyakorlatilag a tervezők és kivitelezők az ötletességüket, merészségüket, illetve az építtetők sikerességüket és gazdagságukat fejezték ki) az egyre drágább telekárak is motiválták: a felhőkarcolók fő előnye ugyanis, hogy viszonylag kis alapterületen helyezkednek el. Ennek oka, hogy a vezető vállalatok a város középpontjához közel akarták felépíteni a központjukat, irodaházaikat, de ehhez nem volt elég a rendelkezésre álló alapterület (ne feledjük, hogy még a motorizáció hajnalán vagyunk: az emberek nem gépkocsival jártak munkába).

A technikai színvonal emelkedése tette lehetővé, hogy a tervrajzokból valódi felhőkarcolók épülhessenek. Az épületek magasságát a rendelkezésre álló építőanyagok, illetve azok szilárdsága határozza meg. Minél magasabb egy épület, az alsóbb részeinek értelemszerűen annál nagyobb súlyt kell felvennie. A felhőkarcolók előtti épületeket fából, téglából vagy kőből és habarcsból építették. Ezekkel a "klasszikus" anyagokkal a régebbi időkben is képesek voltak magas épületeket építeni. Ugyanakkor ezek csak korlátozott mértékben voltak használhatók. Egyrészt ezen építmények alsó része viszonylag vastag falakból állt (gondoljunk a középkori katedrálisokra), másrészt a felvonók hiánya és a víz bevezetésének problémája nagymértékben rontotta az ilyen épületek mindennapi használhatóságát. Ezért hosszú ideig nem épültek tíz emeletnél magasabb épületek. A felhőkarcolók építését új építőanyagok és építési technológiák megjelenése tette lehetővé. Az új építőanyag elsősorban az acél volt, amelyből az új gyártási eljárásoknak a köszönhetően a XIX. Század végére jó minőségű tömegtermék vált. A felhőkarcolók olyan épületek, amelyek gerincét gyakorlatilag acélgerendákból álló háromdimenziós vázszerkezet adja. Mivel ez a vázszerkezet a függőleges elemek révén viszonylag kis területen, koncentráltan vezeti el a szerkezet súlyát, ezért megfelelő alapozásról is gondoskodni kell: ezt általában több rétegben, egymásra merőlegesen elhelyezett acélgerendák alkotják, amelyek ráadásul még vasbeton alapozáson nyugszanak (az alapozás pedig gyakran az alapkőzeten nyugszik). A felhőkarcolók vázszerkezetes kialakítása miatt annak külső falai nem teherhordó elemek, ami a külső kialakításukban sok lehetőséget hagy az építészeknek: ezért vált lehetővé az üvegből "készült" (vagyis csak azzal burkolt) felhőkarcolók építése. 

A felhőkarcolók megépítése olyan, használattal kapcsolatos problémákat vetett fel, amelyek az addigi épületeknél nem, vagy csak kisebb súllyal jelentkeztek. Ilyen megoldásra váró kérdés volt, hogy a fáradságos lépcsőzést miként lehet kiváltani. A felhőkarcolók megépítésének ugyanis felvonók nélkül nincs sok értelme. Ezért a felvonók és a felhőkarcolók fejlődése szorosan összefüggött egymással. A felhőkarcolókban a felvonók általában az épület függőleges tengelye közelében helyezkednek el. A felvonókkal kapcsolatos dilemma, hogy minél magasabb egy felhőkarcoló, annál több felvonót (aknát) kell kialakítani, ami viszont csökkenti az egyes szintek alapterületét, amit a szintek számának növelésével kell ellensúlyozni… A másik fő csoportja a felhőkarcolók üzemeltetési vonatkozásainak a megfelelő épületbiztonság, amelyben különösen nagy súllyal szerepel a tűzbiztonság, hiszen a felhőkarcolókban gyakran több ezer ember él és/vagy dolgozik. A megfelelő tűzbiztonságot korszerű tűzálló anyagok és kifinomult oltórendszerek alkalmazásával érik el. A felhőkarcolók tervezési szempontjainak harmadik csoportját a megfelelő komfortérzet kialakítása jelenti. Ez alatt elsősorban a jó közérzethez feltétlenül szükséges fény- és klímaviszonyok biztosítását értjük. Egyes tervezők azonban – amennyire lehetséges – igyekeznek a természetet is "beletervezni" a felhőkarcolókba: például a pihenésre szolgáló belső kertekkel, és/vagy minél több természetes megvilágítású helyiség kialakításával.

A felhőkarcolók tervezésekor számolni kell a szél hatásával, amely vízszintes erővel terheli az épületet: a szél hatására a felsőbb szintek akár egy métert is elmozdulhatnak vízszintes irányba. Ez azért is kellemetlen, mert az épületben tartózkodó emberek egy részénél a tengeribetegséghez hasonló tüneteket (például émelygés, hányinger) okozhat. A szél hatása legegyszerűbben úgy küszöbölhető ki, ha a felhőkarcoló vázszerkezete minél merevebb. Ez viszont nem előnyös a földrengésállóság szempontjából. A felhőkarcolók földrengésekkel szembeni ellenálló képességét alapvetően kétféle módon növelik. Az egyik, amikor a felhőkarcoló vázát alkotó acélszerkezet egyes elemei közé energiaelnyelő csillapítóelemeket szerelnek. Földrengések esetén ezek feladata a jelentkező vízszintes erők felvétele, illetve az elmozdulások csillapítása. Ez a rendszer a szél által keltett elmozdulások csillapítására is alkalmas. A földrengések káros hatásai elleni védekezés másik módja, amikor az épület és az alapozás közé úgynevezett szeizmikus szigetelést építenek: így tulajdonképpen ezek a szigetelőegységek hordozzák az épületet. A szeizmikus szigetelés feladata szintén a fellépő veszélyes mértékű vízszintes erők felvétele, valamint az elmozdulások csillapítása.

A felhőkarcolóknak méreteik mellett/miatt az alakjuk is meghatározó. Ha vizsgáljuk a különféle korokban épült felhőkarcolókat, akkor a kinézetükben is jelentős változásokat figyelhetünk meg. A korai (XIX. Század végi) felhőkarcolók általában téglalap, négyzet alapú hasáb alakúak voltak, mivel akkor még pusztán a méreteikkel is nagy benyomást tettek az emberekre. A XX. század elejétől a felhőkarcolók mind magasabbak lettek és a külalakjuk is változatosabbá vált. Az 1920-as évektől az art deco határozta meg a felhőkarcolók építészeti és iparművészeti irányzatát is, így azok szinte művészeti alkotások lettek (lásd: Chrysler Building és az Empire State Building New York városában). Az 1950-es évektől jóval visszafogottabbá váltak a tervezők a külalakot illetően – visszatértek  a kezdetekhez, az ekkor épült felhőkarcolóknál az üveg, acél és beton dominanciája figyelhető meg. Az 1960-as években jelentek meg a függőlegesen tagolt felhőkarcolók, mint például a Willis Tower (régebben: Sears Tower) Chicago városában. Korunk építészeinek viszont újra meglódult a fantáziája, amit jól mutat, hogy a napjainkban épülő (modern) felhőkarcolók alakja egyre változatosabb.

Felhőkarcolónak rendszerint az acél vázszerkezettel rendelkező, több emelet magas épületeket tartjuk. Mint arról már szó volt, az első felhőkarcolókat az Egyesült Államokban építették a XIX. század végén. Az ezt követő évtizedekben (az 1930-as évek elejéig) az Egyesült Államokban elindult egyfajta "felhőkarcoló-építési láz": ennek eredményeképpen épült Chicago és New York sok felhőkarcolója. Bár később épültek felhőkarcolók nagyobb számban Közép- és Dél-Amerika nagyvárosaiban is, azonban az amerikai "hőskorra" jellemző láznak az 1990-es évektől lehetünk tanúi a Perzsa-öböl olajban gazdag arab sejkségeiben és a Távol-Kelet feltörekvő országaiban (Kína, Malajzia, Szingapúr). Ez igen sokatmondó jelenség – jól mutatja a világgazdaság földrajzi súlypontjának napjainkban megfigyelhető áthelyeződését. Már csak azért is, mert a felhőkarcolók építése – a drágaságuk miatt – kiválóan jelzi egy ország gazdagságát, gazdasági teljesítőképességét. A "magasság ostroma" tehát a napjainkban is tart. A jövőt illetően szakemberek megosztottak abban, hogy mekkora épületmagasságok érhetők el. Egyesek szerint a jelenlegi technológiával épülhetnek akár egy mérföld (~1600 m) magas felhőkarcolók is, mások szerint ehhez új, könnyebb és nagyobb szilárdságú anyagokra, valamint gyorsabb felvonókra lenne szükség.

Ajánlott és felhasznált irodalom

How Skyscrapers Work (http://science.howstuffworks.com/skyscraper.htm)