하중에 저항하는 구조물의 형태를 알아내기 위해서 다양한 방법이 이용될 수 있다.

전통적으로는 구조물의 기본설계가 이루어진 상태에서 부재의 크기나 형태를 최적화하려는 시도가 주로 이루어져 왔다.

최근에는 개념설계단계에서 새로운 구조시스템을 결정하기 위해 기존에 시도되었던 방법 보다 더 공격적인 접근방법이 요구되고 있다.

설계영역, 하중, 지점이 결정되면 재료가 필요한 부분과 불필요한 부분을 구분하는 위상최적화기법은 구조물의 형태와 크기를 동시에 결정할 수 있는 최적화기법이다.