據記載，第一項有關建筑用塔機專利頒發于1900年。1905年出現了塔身固定的裝有臂架的起重機，1923年制成了近代塔機的原型樣機，同年出現第一臺比較完整的近代塔機。到了1930年，德國已開始批量生產塔機，并用于建筑施工。1941年，有關塔機的德國工業標準DIN8770公布。該標準規定以吊載(t)和幅度(m)的乘積(tm)一起以重力矩表示塔機的起重能力，這也標志著塔吊正式走向成熟。
作為塔吊承載重量、施加拉力、完成工作要求的物質基礎，其金屬結構的作用至關重要。一般來講，塔吊金屬結構由起重臂、塔身、轉臺、承座、平衡臂、底架、塔尖等組成。
起重臂構造型式為小車變幅水平臂架，再往下分又有單吊點、雙吊點和起重臂與平衡臂連成一體的錘頭式小車變幅水平臂架。單吊點是靜定結構，雙吊點是超靜定結構。錘頭式小車變幅水平臂架，裝設于塔身頂部，狀若錘頭，塔身如錘柄，不設塔尖，故又叫平頭式。平頭式的使結構形式更簡單，更有利于受力，減輕自重，簡化構造等優點。小車變幅臂架大都采用正三角形的截面。
塔身結構也稱塔架，是塔機結構的主體。現今塔機均采用方形斷面，斷面尺寸應用較廣的有：1.2m×1.2m、1.4m×1.4m、1.6m×1.6m、2.0m×2.0m;塔身標準節常用尺寸是2.5m和3m。塔身標準節采用的聯接方式，應用最廣的是蓋板螺栓聯接和套柱螺栓聯接，其次是承插銷軸聯接和插板銷軸聯接。標準節有整體式塔身標準節和拼裝式塔身標準節，后者加工精度高，制作難，但是堆放占地小，運費少。塔身節內必須設置爬梯，以便司機及機工上下。爬梯寬度不宜小于500mm，梯步間距不大于300mm，每500mm設一護圈。當爬梯高度超過10m時，梯子應分段轉接，在轉接處加設一道休息平臺。
塔尖的功能是承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來的上部荷載，并通過回轉塔架、轉臺、承座等的結構部件式直接通過轉臺傳遞給塔身結構。自升塔頂有截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、人字架式及斜撐架式。
