Принцип геометрии килевидной арки заключается в том, что она состоит из двух дуг, проведённых из разных центров, которые пересекаются в вершине.
Это принципиально отличает её от полуциркульной арки, где обе стороны принадлежат одной окружности. За счёт этого достигается два важных эффекта: изменение направления передачи нагрузки и снижение бокового распора.
Нагрузка от свода в килевидной арке направляется преимущественно по вертикали, а не горизонтально. Это позволяет строить более высокие стены и уменьшать толщину опор. Кроме того, угол наклона дуги можно регулировать — чем уже арка, тем больше вертикальная компонента силы.
Эффективность килевидной арки зависит от точного подбора радиусов и центров кривизны. Ошибка даже в несколько сантиметров могла привести к перекосу всей конструкции.