자연계에는 키가 큰 나무들이 많이 있는데, 그들의 곧은 줄기는 자신의 무게를 지탱하고 있을 뿐만 아니라. 강풍과 강진에도 견딜 수 있다. 이것은 굵고 튼튼한 나무줄기 때문만이 아니라, 그것의 거대한 뿌리계에 달려 있다. 일부 거대한 건물은 큰 나무의 모양을 모방하여 설계되었으며, 고층 건물은 견고하고 믿을 만한 기초 위에 세워졌다.
식물의 열매는 인종의 지속을 담당하고 있으며, 수억 년의 진화로 인해 그들의 열매는 대부분 둥글다. 동그란 외형은 좁은 공간에서 가장 큰 부피를 차지하여 영양을 저장하는 동시에 바람 등 외부 압력에 더 잘 저항할 수 있게 한다. 땅콩, 호두와 같은 단단한 껍데기가 있어 비교적 연약한 견과류를 보호할 수 있다. 마찬가지로, 동물은 달걀껍질, 거북껍질, 조개껍데기와 같은 자연력에 대한 적응력도 가지고 있으며, 모두 어느 정도의 역학 원리를 교묘하게 운용하고 있다. 만약 네가 계란 하나를 들고 있다면, 네가 힘껏 그것을 쥐어짜도 그것을 깨뜨리기 어렵다. 원래 달걀껍질의 아치형 구조와 그 표면의 탄성막은 일종의 사전 응력 구조를 형성하는데, 공학적으로 쉘 구조라고 한다.
자연계의 교묘한 쉘 구조는 다양한 표면을 가지고 있어 외형이 아름다울 뿐만 아니라 상당한 압력을 견딜 수 있다. 건축 공사에서는 건물의 원형 지붕과 모조 조개로 만든 쇼핑몰 지붕과 같은 구조가 널리 사용되고 있다.
동물계에서는 근면한 꿀벌이 곤충계에서 건축엔지니어라고 불린다. 그들은 밀랍으로 매우 규칙적인 등변 육각형 벌집을 만들었는데, 아름다움과 실용적인 관점에서 모두 완벽했다. 최소한의 재료로 최대한의 활용 공간을 얻을 뿐만 아니라 얇은 구조로 최대한의 강도를 얻습니다.
벌집에서 영감을 받은 사람들은 건축용 벌집 구조 재료를 모방하는데, 이는 무게가 가볍고 강도와 강성이 높으며 단열 방음 성능이 좋다는 장점이 있다. 동시에, 이 구조의 응용은 건축계를 훨씬 뛰어넘었다. 그것은 비행기의 날개, 우주의 로켓, 심지어 우리의 일상적인 현대 생활 가구에도 적용되었다.