Kekuatan elemen struktural kayu besar terutama mengacu pada kemampuannya menahan beban eksternal tanpa kegagalan struktural. Dalam arsitektur kayu, komponen seperti balok, kolom, dan purlin dikenakan berbagai gaya-termasuk kompresi, tegangan, momen lentur, dan gaya geser-yang memerlukan karakteristik kekuatan spesifik untuk masing-masing komponen. Kolom pada dasarnya memikul beban tekan vertikal sehingga memerlukan kuat tekan yang tinggi, sedangkan balok dan purlin rentan terhadap tegangan lentur dan memerlukan kuat lentur yang tinggi. Karena kayu pada dasarnya adalah bahan anisotropik-yang menunjukkan sifat mekanis unggul sejajar serat dibandingkan tegak lurus serat,-hubungan antara orientasi butiran,-dimensi penampang, dan arah gaya yang diterapkan harus dipertimbangkan dengan cermat selama fabrikasi dan penerapan bagian kayu berukuran besar.
Kekakuan mencerminkan kemampuan anggota struktur kayu besar untuk menahan deformasi. Dalam prakteknya, bahkan jika suatu komponen struktur tidak mencapai batas kekuatan maksimumnya, deformasi yang berlebihan dapat mengganggu fungsionalitas dan stabilitas bangunan secara keseluruhan. Misalnya, balok mungkin mengalami defleksi akibat beban atap yang terus-menerus, dan kolom mungkin mengalami deformasi pada tingkat tertentu akibat tekanan. Oleh karena itu, desain dan konstruksi harus mempertimbangkan tidak hanya-kapasitas menahan beban tetapi juga pengendalian deformasi. Faktor-faktor seperti dimensi penampang, bentang, modulus elastisitas kayu, dan kinerja sambungan semuanya mempengaruhi kekakuan struktur; ukuran komponen yang tepat dan perincian sambungan dapat secara efektif meningkatkan kekakuan keseluruhan.
Kekuatan dan kekakuan anggota kayu besar juga dipengaruhi oleh kualitas kayu itu sendiri dan lingkungan pelayanannya. Sifat mekanis diubah dalam berbagai tingkatan oleh faktor-faktor seperti jenis kayu, kadar air, dan cacat seperti simpul atau retakan; selain itu, paparan kelembaban, fluktuasi suhu, atau serangan serangga dalam waktu lama dapat menyebabkan degradasi material. Oleh karena itu, pemilihan dan pengolahan anggota kayu berukuran besar harus mengutamakan-kayu berkualitas tinggi dengan tekstur seragam dan cacat minimal, sedangkan penampang-metode penyambungan harus ditentukan berdasarkan kondisi pembebanan sebenarnya. Untuk anggota kayu besar pada bangunan tradisional, penilaian juga harus mencakup-inspeksi di lokasi dan evaluasi kerusakan yang ada untuk memastikan struktur tersebut mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang memadai.