相傳懸空寺從前跟所有寺廟一樣，建在平地上。寺廟裏有老少兩個和尚，老和尚整日修禪，小和尚負責做飯、打掃衛生。突然有一段時間，小和尚早上出去打水，夜幕降臨纔回來。老和尚便問小和尚爲何在外逗留，小和尚告訴師父自己因爲跟一個白胖小男孩玩耍，忘了時辰。
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老和尚心生疑竇，這荒山野嶺之間除了這間寺廟就沒有別的建築，更別說民居了。既然無人居住，又何來的小男孩。後來老和尚猛然想到，傳說千年人蔘精就是白白胖胖的小男孩，而且很喜歡跟人玩耍。更重要的是，只要吃了千年人蔘，就可以成仙。老和尚成仙心切，便哄騙小和尚拿一根銀針和一團紅線，趁胖小子不注意的時候將銀針別在他的衣服上。小和尚照做了，老和尚根據紅線的方向果真找到了一隻有了人形的千年人蔘。
老和尚拔出人蔘回到寺院，點火開始蒸，他擔心小和尚知道便再三叮囑，不要掀開火上的蒸籠。老和尚越是強調，小和尚就越是好奇。終於，小和尚還是忍不住掀開了蒸籠，發現白天跟自己玩耍的胖小子躺在裏邊，他這才意識到自己受騙了。小和尚拿起筷子想把胖小子夾出來，可沒想到一夾便斷了。他這纔看到，胖小子身上不是肉，而是參。小和尚經不住誘惑，便嚐了一塊，沒想到味道鮮美、香味獨特，便不知不覺吃光了整個人參待到老和尚到廚房，發現人蔘已經沒有了，他怒不可遏，小和尚見狀十分害怕，搬開腿就跑。突然，他覺得自己身輕如燕，再一看，自己竟然飛了起來。不僅如此，整個宙都隨之懸空飛舞。寺廟懸空之後，之前的地基瞬間變爲萬丈深淵，而老和尚就跌落在深淵中。懸空寺就這樣產生了。
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恆山地區流傳着這樣的民謠：懸空寺，半天高，三根馬尾空中吊。“馬尾”是，接閣樓棧道和岩石的三組紅木，每組10根，一共30根，每根長約十幾米。懸空寺似乎就是靠這些立木支撐在懸崖上。但事實上，這些立木中的大多數都可以關動，而且每根立木都十分纖細，根本不足以支撐一個重達幾十噸的樓宇。如此看來，支撐懸空寺的不是立木，而是別的東西。這些東西是什麼，科學家們有不同的解釋。
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有考古學家發現，在懸空寺的所有樓閣和棧道下都埋有直徑50釐米左右的橫樑，共有27根，有1米左右裸露在外，有2米左右伸到了岩石之中。專家認爲這些橫樑就是整個懸空寺的支柱，古代工匠用一種叫做“籤”的鐵質工具在岩石上穿孔，然後將橫樑穿入岩石，起到了很好的承重作用。但有人質疑說，單憑這27根橫樑，即使能承受懸空寺可怎麼能承受每天數以萬計到懸空寺參觀的人。考古學家解釋，其實在懸空寺樓閣下面的立木是不可晃動的，它們是橫樑的支柱。在整個懸空寺的下面，這樣不可晃動的支柱型立木共有22根，完全可以確保人們在其中來來往往而不垮塌如果考古學家的說法是科學的，那麼新的問題又出現了。支撐懸空寺的那些橫樑、立木已經工作了1500多年，它們怎麼會不被蟲蛙風蝕依舊堅固。專家們認爲，這些木頭都是當地盛產的鐵杉木，這種木料常用於建築、造船，而且它們曾經被桐油泡過。衆所周知，相油是很好的防腐材料。
