應天門的考古發掘
20世紀50年代，考古工作者曾對應天門遺址進行勘察；20世紀80年代發掘出應天門門道基石、城門洞與城臺墩基；20世紀90年代探明應天門的闕形制為三出闕。考古人員據此判斷，應天門是以門樓為主體，兩側輔以垛樓並向南伸出闕樓，中間有廊廡連接的建築群。 應天門遺址平面呈“凹”字型，下部墩基東西長約130米以上，南北寬約60米，城門進深約25米。在這樣的墩基上建起高約35米的城門，其雄偉程度讓人嘆為觀止。 考古人員發掘發現，應天門城門遺址大致分為早晚兩期。早期城門遺址殘存有墩臺、門道、隔墻、東西飛廊、東西垛樓、東西兩闕等遺跡；晚期城門遺址即文獻所記載的五鳳樓遺址，殘存有墩臺、門道、東西飛廊、東西垛樓、東西兩闕及東西馬道等遺跡。 在隋唐洛陽城宮城內軸線西側，考古人員還發現應天門遺址北側有兩排立磚，立磚南部有用小鵝卵石砌成的長約13米的排水溝，立磚和排水溝東面還有壹石制柱礎。 考古人員據此推測，隋唐時期的應天門有完整的排水系統。應天門上還有兩重觀，上寫“紫微觀”，左右連闕中間以廊廡相連，宛若空中樓閣。 這種建築形制對北宋、汴梁時期的丹鳳門和明清時期的北京故宮午門影響深遠，在中國都城建築史上占有重要地位。
發掘簡報（2001-2002年）
應天門遺址可以分為早、晚兩期。早期門址可能重修於盛唐時期， 當與文獻所載武則天當政時期韋機重修應天門有關。晚期門址可能重修於晚唐、北宋年間，當與文獻所載天佑年間改稱五鳳樓有關。
應天門遺址墩臺可以分為早、晚 兩期，平 面皆呈長方形。早期門址墩臺東西長51，南北殘寬26.5米 。 晚期 門址墩臺直接建在早期門址之上，除利用早期門址墩臺殘基之外，另又有所擴大。 經拼接，其 東 西 長55.2、南 北殘寬25.2米 。
應天門遺址早、晚兩期門址皆為3個門道。早期門址3個門道東西各寬5米，3 個門道之間的隔墻東西各寬5米 。晚期門址3個門道破壞嚴重，目前僅發掘出東門道東壁及其相關遺跡。僅就殘跡可知，晚期門址整體向東平移3.25米。晚期門址的各個門道內地面皆鋪石，這種現象應引起重視。定鼎門遺址三期和四期門址的3個門道內的地面都沒有鋪石。應天門遺址晚期門址的規格顯然高於定鼎門遺址三期和四期門址。
應 天門遺址西飛廊破壞嚴重，目前僅知其殘存早期門址西飛廊的夯築基槽。經拼接，早期門址西飛廊與晚期 門道東飛廊（1990年發掘） 寬度基本相同，推測早、晚兩期應天門遺址東、西飛廊的規模和形制沒有發生太大 變化 。應天門遺址晚期門址東門道內出土的長方形磚，皆有被火痕跡，說明應天門可能毀於戰火。關於應天門遺址，文獻未載其廢棄原因和過程，此次發掘可補歷史記載之闕。