种类
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静止型的概念图
静止型
以平衡锤的方式，以离心力抵消总体重量，但平衡锤必需放置于同步轨道之上。
落下的力量依重力与高度：
g
=
−
G
⋅
M
/
r
2
{\displaystyle g=-G\cdot M/r^{2}}
由于地球的自转向上的离心力随高度的增加：
a
=
ω
2
⋅
r
{\displaystyle a=\omega ^{2}\cdot r}
因此相反方向两者的力量总合为：
g
=
−
G
⋅
M
/
r
2
+
ω
2
⋅
r
{\displaystyle g=-G\cdot M/r^{2}+\omega ^{2}\cdot r}
其中
g是落下的力量（m s−2）,
a是离心力（m s−2）,
G是引力常数（m3 s−2 kg−1）
M是地球质量（公斤）
r是从该点到地球中心的距离（公尺）
ω是地球的转动速度（弧度/秒）
导出公式：
r
1
=
(
G
⋅
M
/
ω
2
)
1
/
3
{\displaystyle r_{1}=(G\cdot M/\omega ^{2})^{1/3}}
因此计算出同步轨道在离地心高度约35,786 km处。
高速移动型
又称“极音速天钩（英语：Skyhook (structure)）”，这是美国航太工程师罗伯特·祖布林（英语：Robert Zubrin）于1993年发表的，低设置高度，结构体下端在离地高度约100公里处，持续以10－15马赫高速飞行以维持高度。相较于静止型需要先运送一定质量的平衡锤到太空，高速移动型具有更低的建造成本。
组件
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这个方案旨在建造一部称作空间电梯的运输工具。空间电梯由几个部分组成：
平衡锤：平衡锤是一个比较重的物体，放置于同步轨道上方。
缆绳：缆绳是一条十分长且结实的绳子，上粗下细，用于连接地面与平衡锤。
货舱：货舱用于装载货物，它可以顺着缆绳在空间和近地端基地之间上下移动。
近地端基地：由于受到气候的影响，不便设置于对流层以下，不然会受到台风或下雨影响到设备的下坠力量。
材料
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奈米碳管是可行的材料之一
对于建造在地球上的空间电梯，平衡锤需要位于距离地面约3.6万公里上空，使用3.6万公里长的缆绳与地面连接。
这种缆绳必须十分结实，起初被亚瑟·查理斯·克拉克，于其小说《天堂之泉（英语：The Fountains of Paradise）》中建议由单晶材料建造，但其不宜在地球重力下大量生产，但后来发明的碳纳米管也可以胜任。包括平衡锤和缆绳的质心位于地球同步轨道的高度，同时为了保证整个装置固定，地面基站通常建造在赤道附近，同时应该尽量选择商业飞行较少的区域，以避免飞机与缆绳或货舱相撞，同时缆绳和货舱还必须能够抵御来自风和闪电的袭击。
对于建造在月球上的空间电梯，要求相比地球要低，因为月球重力较小，且没有大气因素影响，自转速度较慢，且为同步自转。这种条件下，平衡锤可以建造在月球和地球的引力中点，即月球的拉格朗日点上。
类似或配套设计
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空间电梯并不是唯一非火箭航天发射方案，其他的方案可以和空间电梯组成一个完整的登天系统。
轨道大炮（如质量投射器）
登天塔即上文中一个从地球直伸到数十至数百公里高的台，可以在大气外直接发射航天器。
轨道环（宇宙骑士BLADE登场）与太空电梯同级大小，在低轨道上包围地球圆周上空发射航天器的另类结构。
发射环类似轨道环但不需要包围地球圆周的较小型设计，
轨道天钩即小型化的高速移动型太空电梯。
太空缆索