L'uso del ferro e del cemento nelle costruzioni determina strutture portanti rivoluzionarie rispetto a quelle dei secoli precedenti e qualifica in modo nuovo l'architettura, che ora è realizzata come un'opera d'ingegneria. Mentre con i materiali tradizionali l'architetto poteva limitarsi a progettare la forme dell'edificio, lasciando all'ingegnere il compito di risolvere i problemi relativi al calcolo della struttura portante, ora, con i nuovi materiali, anche l'architetto deve acquisire una diversa competenza sul piano tecnico, perché la forma e la struttura dell'edificio tendono a divenire tutt' uno. Si afferma anche un nuovo concetto di cantiere, come luogo in cui si montano pezzi prefabbricati (travi, pannelli di rivestimento, ecc.), prodotti in serie altrove. Anche nell'architettura, quindi, entrano i processi di industrializzazione: la produzione in serie sfocia nella produzione di massa e si determina una crisi del valore di «architettura», che viene distinta dall'«edilizia», così come l'avvento della fotografia aveva determinato la crisi del valore di «pittura» ponendo il problema della differenza fra la pittura come arte e quella come mestiere, come semplice illustrazione informativa realizzabile anche con un mezzo meccanico. Nascono in questo secolo, proprio in seguito all'industrializzazione dell'edilizia, nuovi schemi di fabbricati che popolano i nuovi quartieri delle città. Si qualifica la funzione dell'urbanistica, che vede la città come un ambiente vitale in cui si rispetti il tessuto urbano della parte antica (il centro storico) e nella quale si integrino, piuttosto che emarginarli, i luoghi in cui vive la classe operaia. Questa concezione democratica di città viene ovviamente rifiutata dai regimi totalitari: basti pensare agli interventi drastici sul tessuto urbano di Roma, compiuti da Mussolini, in base ai quali vengono abbattute vaste aree di quartieri medioevali e settecenteschi. Al loro posto vengono realizzati ampi assi viari che collegano i monumenti ritenuti più rappresentativi della città: il Colosseo, monumento per eccellenza dell'antico impero romano; palazzo Venezia, sede del potere politico del nuovo impero fascista; San Pietro, monumento dell'autorità religiosa. Anche in Germania, con Hitler, si afferma l'idea della città come espressione dell'autorità e della potenza dello Stato e non come riflesso della libera organizzazione dei cittadini. Nel 1933 Hitler sopprime il Bauhaus («casa della costruzione») che, fondato nel 1919 dall'architetto Walter Gropius, si era proposto come la prima vera scuola di disegno industriale. Nel Bauhaus insegnano molti artisti di grande valore fra cui anche Kandinskij e Klee che si impegnano, insieme ai loro allievi, in campi assai diversi: dalla pianificazione urbanistica alla progettazione del semplice oggetto d'uso. In questa scuola si definisce la figura moderna del designer (disegnatore per l'industria) e si elabora una vera e propria metodologia di progettazione, comune a tutte le arti. Messo al bando dal potere politico, Gropius è costretto, insieme ai suoi collaboratori, a lasciare la Germania e si trasferisce prima in Inghilterra, poi negli Stati Uniti. L'architettura moderna troverà proprio qui uno dei suoi esponenti più rappresentativi: Frank Lloyd Wright, che progetta costruzioni dalla pianta articolata liberamente, inserite nella natura e suddivise internamente da pareti scorrevoli, in modo da poter creare di volta in volta gli spazi più funzionali all'uso. In Europa, la ricerca architettonica si sviluppa liberamente:
- in Francia, dove Le Corbusier, architetto, pittore, scultore, elabora importanti studi di urbanistica e progetta nuovi tipi di abitazione secondo criteri oggi largamente in uso. A lui si deve il concetto della casa isolata dal terreno ed elevata da lunghe finestre «a nastro», chiusa in alto da tetti-giardino;
- in Olanda, dove Theo Van Doesburg dà vita al Neoplasticismo che scompone la costruzione in piani verticali e orizzontali delimitando lo spazio senza chiuderlo rigidamente;
- nei Paesi Scandinavi, dove Alvar Aalto propone nell'abitazione il recupero di materiali naturali (legno, pietra, laterizio) e studia con particolare cura i dettagli di ogni ambiente, rivelando un profondo rispetto per le esigenze psicologiche dell'uomo. A lui si devono, ad esempio, importanti osservazioni sul colore degli ambienti negli ospedali, studiato per garantire migliore serenità e riposo agli ammalati; studi sull'acustica nelle sale di riunione, affinché il pubblico desideroso di intervenire in un dibattito possa prendere la parola rimanendo al proprio posto ed essere udito da tutti senza l'imbarazzo di doversi recare al microfono, ecc.