武则天当政时期所建应天门、明堂、天堂是唐代东都洛阳皇宫内核心区最高大的建筑，使洛阳宫城殿宇的立体轮廓和风貌气势更加显的辉煌壮丽。武则天以独特的方式建造洛阳明堂，是中国宫殿建筑史和标志性纪念物的创新。虽然有炫耀自己功业之嫌，但一改宫殿四方呆板的单层建筑模式，开中国皇宫主殿明堂由方到圆之先河，由四方的龙人沟通天地，是“天人合一”思想的最高体现。
武则天将明堂建在隋乾阳殿，天堂建在隋大业殿，说明明堂、天堂在当时是按皇家宫殿的规格礼制建造的，而且一改方形单层的呆板模式，建成三层总高达88米有丰富传统中华文化内涵的高层宫殿，不仅是唐代宫殿建设上的大事，而且在当时世界上也是首屈一指的艺术殿堂。
明堂是儒家的礼制建筑，为古代帝王明政教之场所，凡祭祀、朝会、庆赏、选士等大礼典均在此举行。一般名堂是方形单层建筑，例如唐代的方形宫殿模式：
唐代洛阳明堂只能以文献记载来推测，而且没有图像，今天，我们可以从北京故宫中轴宫殿形制，参考看到一些唐代洛阳宫殿的形制。
北京故宫中轴宫殿形制参考图：。
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例如，北京天坛的祈年殿就参考了唐洛阳明堂上圆以法天，（台基）方以发地，法十二辰、二十四气，顶部为凤（唐洛阳明堂凤在建筑外顶部，天坛祈年殿的凤在建筑内顶部）等基本要点。唐洛阳的天堂内安佛像，北京雍和宫也有安佛像的大殿。
应天门的位置很明确，即原洛阳日报社到周公庙这一带，东出阙已修复。
随着应天门遗址西阕考古发掘工作的结束，应天门恢弘的气势终于清晰地呈现在我们面前：这是一座由门楼、垛楼和东西阕楼及其相互之间的廊庑为一体的“门”字形巨大建筑群，其中阕高120尺，按照唐代一尺29.4厘米来计算，这座恢弘的城楼差不多有今天的十二三层楼高。
应天门是隋代“则天门”的改称，为的是避讳武则天的名字。应天门其平面为凹形，中有重楼，重檐庑殿顶，两翼各有重檐楼阁四座。明廊相连，宏伟壮丽。
应天门参考图：
应天门的北边紧邻的宫殿就是隋代的乾元殿。乾元殿取自《易经》“大哉乾元”。乾元殿是隋炀帝行使权力、举行盛典的地方。
武则天当政后在隋代的乾元殿位置建明堂，这件事在
昔武王之克殷，筑王城而定鼎。自汉魏之以降，历千载而日隆，值隋季之逞嗜，惟宫宇之是崇。驾奔车兮系朽索，乾元毕兮国分崩。林何青而不花，花非故年之秀；水何日而不波，波非昔年之溜。岁月运兮寒复暑，日月流兮夜还昼。兴亡兮代袭，隆替兮相沿。君失道兮黎庶叛，水载舟兮亦覆舟。信造化之常经，执圣贤之可救。惟在德而为固，实弃道而难求。观世俗之飘忽，览存亡于斯州。聊临窗而静思，怀古今而惆怅。
贞观四年，唐太宗颁诏，欲重建洛阳乾元殿（隋炀帝的皇宫主殿，毁于隋末战火，有说是李世民下令放火烧毁的）……张玄素上书谏曰：“……臣闻阿房成，秦人散……乾元毕工，隋人解体。且以陛下今时功力，何如隋日？承凋残之后，役疮痍之人，废亿万之功，袭百王之，以此言之，甚于隋帝远矣。”
——《贞观政要》
唐太宗谓玄素曰：“卿谓我不如炀帝，何如桀、纣？”对曰：“若此役不息，同归于乱耳！”上叹曰：“吾思之不熟，乃至于是！”顾谓房玄龄曰：“……今玄素所言诚有理，宜即为之罢役（宜取消重建洛阳乾元殿的计划）。”
——《资治通鉴》
唐代洛阳的明堂的功能类似北京故宫的太和殿，俗称“金銮殿”，是应天门（故宫是午门）后位于紫禁城南北主轴线显要位置的第一个宫殿。
故宫午门城楼
故宫太和殿：
从故宫太和殿的名称可以看出，太和殿是与洛阳唐代明堂属同类宫殿。太和殿原称奉天殿。明嘉靖四十一年（1562年）改称皇极殿。清顺治二年（1645年）改称太和殿，是紫禁城内体量最大、等级最高的建筑物。清代的“奉天”、“皇极”与隋代的“乾元”意思一样，都是建在高大的台基上，远望犹如神话中的琼宫仙阙。是皇宫内最富丽堂皇的建筑，是皇帝举行大典的地方。例如据《旧唐书》所载：武则天对明堂的建成很高兴，“永昌元年正月元日，始亲享明堂，大赦改元。其月四日，御明堂布政，颁九条以训于百官。翌日，又御明堂，飨群臣，赐缣纁有差。自明堂成后，纵东都妇人及诸州父老入观，兼赐酒食，久之乃止。吐蕃及诸夷以明堂成，亦各遣使来贺。”
按现有的说法与考古资料，位于洛阳唐宫路与定鼎路交会拐弯处的遗址就是明堂。然而洛阳唐代应天门到目前所说的明堂之间的距离在四百米以上，而文献记载应天门到明堂为三百米的距离。考古资料记载中州路与定鼎路交叉处一带还有一个较大的夯土遗址的名称尚未准确定位。有人说可能是类似故宫午门与太和殿之间的“太和门”的遗址，名称可能是“乾（阳）元门”。但此处夯土遗址距应天门的距离与太和门与午门的距离不太符合，而比较符合应天门到明堂三百米的距离。由于没有公布更详细的考古资料，是明堂遗址还是类似太和门一类的建筑遗存尚不能定论。但目前所认定的位于唐宫路与定鼎路交会拐弯处的明堂遗址和西边附近圆形遗址是天堂疑问较大，应慎重研究。
洛阳唐城的端门、应天门、明堂、天堂位置参考图。明堂（隋乾元殿）处于皇宫的核心区，其位置应在洛阳中州路与定鼎路交叉处略偏南一带，而目前所认定的明堂位置，很可能是天堂（隋大业殿）位置：
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武则天崇佛，她亲自拿出积攒的脂粉钱，资助在龙门石窟建了一个卢舍那大佛：
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但武皇觉着龙门的大佛离自己太远，想再建一个立佛，就建在皇宫正殿的北边不远，决定扒掉隋朝的宫殿“大业殿”建一个更大的殿堂放大佛像，这个存佛像的殿堂名叫天堂。
天堂又称佛堂，高度远远超过名堂，仅里边的佛像就高达百尺（30多米）。据说建到不到一半就可俯视明堂，大臣们对此很不满。想想也是，朝廷议事的名堂，被和尚们从高处偷窥，成何体统？
也可能是“天怒人怨”，天堂刚建了一部分被风刮倒，重建未成却又遭火 灾，殃及明 堂。《旧唐书卷二十二 志第二》记载：“时则天又于明堂北隋大业殿处造天堂，以安佛像，高百余尺。始起建构，为大风振倒。俄又重营，其功未毕。证圣元年（695）正月丙申夜，佛堂灾，延烧明堂，至曙，二堂并尽。”
天堂烧了，又连带着把名堂也烧毁了，武则天并未灰心，决意重建名堂,高度仍按原尺寸二百九十四尺。顶部仍安金凤凰。
有说凤凰刚安上，却被大风吹坏，于是将宝凤改换成火珠代替。
这次名堂不再叫万象神宫，而改叫通天宫。对此事《旧唐书卷二十二 志第二》有记载：
“则天寻令依旧规制重造明堂，凡高二百九十四尺，东西南北广三百尺。上施宝凤，俄以火珠代之。明堂之下，圜饶施铁渠，以为辟雍之象。天册万岁二年三月，重造明堂成，号为通天宫。四月朔日，又行亲享之礼，大赦，改元为万岁通天。翼日，则天御通天宫之端扆殿，命有司读时令，布政于群后。”
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关于天堂是否在宫城中轴线上，《旧唐书卷二十二 志第二》有记明确载：“时则天又于明堂北隋大业殿处造天堂，以安佛像，高百余尺。始起建构，为大风振倒。俄又重营，其功未毕。证圣元年正月丙申夜，佛堂灾，延烧明堂，至曙，二堂并尽。”。
既然武则天所建天堂是于明堂北隋大业殿处建造，肯定是在皇宫的中轴线上，类似于在故宫的中和殿位置。
北京天坛祈年殿仅参考了唐代洛阳明堂的部分形制，并不是洛阳明堂的翻版，也没有洛阳明堂高，仅高38米，但是这一座有鎏金宝顶的三重檐的圆形大殿，殿檐颜色深蓝，是用蓝色琉璃瓦铺砌以此来象征天的独特建筑，已成为北京旅游重要标志之一，每年带来的旅游收益非常可观。
北京祈年殿的全部重量都依靠28根大楠木柱和各种互相衔着的斗、枋、桷支撑着，力学结构巧妙、完整。而这些柱子和横枋都有象征的涵义。当中四根两个半人才能合抱的“龙井柱”，象征一年四季；中间12根柱象征一年十二个月；外层12根柱子象征一天十二个时辰。殿内地面正中，是一块圆形大理石，上面有天然的龙凤花纹，富丽堂皇。殿前东西两侧各有配殿一座，背后又一座皇乾殿，前后左右连成一气，显得庄严，雄伟，气势磅礴。
这座大殿坐落在面积达5900多平方米的圆形汉白玉台基上，台基分3层，高6米，每层都有雕花的汉白玉栏杆。这个台基与大殿是不可分的艺术整体。当游人跨出祈年殿的大门，往南望去，只见那条笔直的甬道，往南伸去，一路上门廊重重，越远越小，极目无尽，有一种从天上下来的感觉。摩天大厦比祈年殿高得多，但却没有祈年殿那种高大与深邃的意境。
由此可以说，唐代洛阳明堂所含蕴的中华传统优秀文化的厚重底蕴和艺术高度，是任何建筑所难以比拟的。
洛阳市文物局曾对对文献所记的明堂、天堂遗址进行过发掘。
明堂遗址应该有一个长宽各88米的夯土殿基，86年的时候中国社科院考古研究所洛阳唐城队所进行的发掘因基址地面多为现代建筑物所压，发掘面积受到一定限制，只揭露出来的殿基东西长约54．7、南北长约45．7米。后来可能进行了回填保护，只留了这么一个圆形坑，因它的位置不在隋唐皇宫中轴线上，原来所说的这就是明堂受到质疑。后来又说这是“天堂”的遗址。天堂位置在隋的大业殿，与这个圆坑所在位置不合。
圆形坑体四周建筑遗迹。台基基址平面呈圆形，径64米，残高约1米。圆形柱体位于圆形台体正中，径14.8米，残（深）约6米。坑底居中有长方形的大型石块。圆形台体的台体面上，以同心圆的形式铺排有内外二周柱础石。其中内周柱础石有15块，外侧柱础石有23块。在圆形坑体底部，清理出许多炭灰和壁画残迹，并出土有一件鎏金造像。鎏金造像上有铭文称：“维大唐神龙元年岁次四月庚戍朔八日丁已奉为皇帝皇后敬造释迦牟尼佛一铺用此功德滋助皇帝皇后圣化无穷永究供养”。神龙是唐中宗复位后，将武则天的“大周"国号重又改为”唐“所使用的年号，元年即公元705年。
这个明堂遗址和圆形建筑应是唐中宗复位后所建，非武则天所建的遗物遗迹。既然是中宗时建的'用此功德滋（资）助皇帝皇后圣化无穷永究（久）供养"的建筑，可知这个遗址和圆形建筑是唐中宗复位后所建，非武则天所建的遗物遗迹，不一定建在中轴线。明堂、天堂的位置尚待考证。
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洛阳博物馆的（武则天时期）唐东都皇宫的几个模型，并没有按史料记载来精细准确制作，仅供参考而已：
