Gotske katedrale so spektakularne strukture, ki se opirajo na srednjeveško francosko arhitekturno zasnovo. Te visoke strukture se zanašajo na geometrijske oblike, izdelane podporne sisteme in pomen svetlobe, da jih ločijo od drugih vrst katedral. Najpogostejše značilnosti gotskih katedral vključujejo uporabo letečih opornikov, koničastih lokov, velikih, izdelanih oken in kamnite konstrukcije z lesenimi poudarki.
Leteči oporniki so morda najbolj prepoznavna značilnost gotskih katedral. Te inovativne podpore so bile ustvarjene, da bi glavni konstrukciji stavbe omogočili večjo težo. Prejšnji slogi oblikovanja brez podpornega sistema niso dopuščali obsežnih oken ali velikih vrat, saj so izrezi v stenah zmanjšali stabilnost. Z dodajanjem opore, ki pritiska navznoter na zunanjo steno, bi lahko močno povečali nosilnost in stabilnost primarnih sten.
Še en arhitekturni detajl, ki ga pogosto vidimo v gotskih ali gotskih preporodnih katedralah, je koničasti lok. Tako kot leteči opor je bil tudi ta tip loka predvsem podporni detajl, čeprav je postal umetniško pomemben v gotskem oblikovanju. Za razliko od prejšnjega okroglega loka, koničasti lok močno poveča moč in stabilnost, saj obe strani loka pritisneta navznoter druga na drugo, kar v bistvu drži lok navzgor. Nekatere slavne gotske katedrale imajo na stotine podrobnih obokov, tako na zunanjosti kot v notranjosti cerkve.
Ogromna vitražna okna dodajo veliko veličino in veličastnost katedralam iz gotske dobe. Z dodatno stabilnostjo, pridobljeno z uporabo opornikov in koničastih obokov, so se vitraži v gotskem obdobju dvignili od preprostih barvnih steklenih plošč do dovršenih, podrobnih slikovnih del v osupljivi paleti bleščečih barv. Številna okna katedral so v obliki loka, da se prilegajo koničasti ločni strukturi. Drugo običajno okno katedrale je velika, krožna struktura, sestavljena iz desetin ali celo sto okenskih stekel, znanih kot vrtnica ali okno s kolesi.
V nekaterih primerih jo lahko sam material stavbe opredeli kot gotsko katedralo. Večina zgodovinskih katedral je zgrajenih iz kamna, pri čemer se predvsem zanašajo na kamnolome apnenca, ki so prisotni po večjem delu Francije in zahodne Evrope. Vrata, oltarji, klopi in okenski okvirji so bili pogosto izdelani iz lesa, čeprav se posebna vrsta lesa razlikuje glede na razpoložljiv les v regiji.
Na srečo sodobnih arhitekturnih navdušencev je v sodobnem času ostalo veliko izvirnih gotskih zgradb. Nekatere katedrale, za katere se domneva, da predstavljajo tradicionalno gotsko arhitekturo, vključujejo Notre Dame de Paris in katedralo Chartres v Franciji, Bath Abbey in Westminster Abbey v Angliji ter Kölnsko katedralo v Nemčiji. Španija, Portugalska in Italija imajo tudi številne gotske katedrale, čeprav so se arhitekturni slog in vplivi na te strukture nekoliko razlikovali od bolj klasičnih gotskih idealov.