構造用製材でつくった枠組みに構造用合板を張り付けたパネルで床・壁・屋根を構成して建物を支えます。軸組工法は柱や梁などを点で結合するのに対し、ツーバイフォー工法は「面と線」により6面体で建物を支えます。

｢面構造｣ を基本にしたツーバイフォー住宅は、6面体が出来上がると、家全体が強いモノコック構造（一体構造）となります。モノコック構造はもともと、極限の強度が求められる航空機用に開発されたもの。スペースシャトル、新幹線、F1レーシングカーにも採用されているほど、きわめて強固な構造です。
モノコック構造のツーバイフォー住宅は、地震や台風などの力を建物全体で受け止め、荷重を一点に集中させることなく全体に分散してしまうので、外力に対して抜群の強さを発揮します。

さらに、ツーバイフォー住宅は、火災時の安全性が非常に高い構造です。床や壁の枠組材にファイヤーストップが設けられており、空気の流れを遮断して火の燃え広がりを防ぎます。床根太や枠組が一定間隔で組まれた内部構造は、多くの防火区画を形成し、火の進行を遅らせます。さらに、防火被覆として12.5mm以上の石こうボードが使用され、約21%の結晶水を含むため、炎に対して20分間水蒸気を放出し、温度上昇を抑えます。断熱材も火災時の熱を遮断し、構造材の発火を遅らせることで、ツーバイフォー住宅の耐火性は一層高まります。