「明堂」相傳是夏商周以來宮殿中兼有祭祀功能的最重要的大殿，有很多象徵意義。漢代以來，歷朝都以建明堂為國家盛典，然而自漢武帝后，以後各朝均未能興建。西元688年春，武則天排斥眾議，拆除東都洛陽宮的正殿乾元殿（即隋之乾陽殿）建明堂，不到一年就建成了，作為洛陽宮的正殿。
明堂建在台基上，方300尺（88米），高294尺（86米），三層。明堂下層方形，雙重屋簷，四面各用不同色彩，象徵四季。中層八角，也是重簷，下簷八角，上層圓形。四正面每面三門，共十二門，象徵一天的十二時辰。第三層圓形，有二十四根柱子，象徵一年的二十四節氣，上面覆蓋著圓形重簷屋頂。中、上層均為圓頂，上層頂上立鐵鳳，高一丈（2.94米）。明堂總高可能達到50米。
以後又在明堂之北隋大業殿處建高五層的天堂，以供巨大的佛像。明堂、天堂是唐代所建最高大的木構建築，充分顯示了唐代極盛期建築的高度水準。明堂、天堂的建造，一改宮中主殿為單層的傳統，極大地改變了洛陽宮的面貌和立體輪廓，是唐代宮殿建設上的大事。
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