آتشگاه اصفهان در ۸ کیلومتری غرب شهر اصفهان و تقریبا در میانهٔ راه اصفهان و نجف آباد قرار دارد. این بنا در نزدیکی رودخانه زاینده رود، بر روی تپه‌ای قرار دارد. از بلندای این تپه، تا کیلومترها از هر چهار سوی اصلی را می‌توان به خوبی مشاهده کرد.

این تپه از جنس سنگ‌های رسوبی است. تراز پایینی آن در ارتفاع ۱۶۱۰ متر از سطح دریا (حدود ۵۰ متر بالاتر از تراز مرکز شهر اصفهان) و فراز آن در ارتفاع ۱۷۱۵ متری از سطح دریا واقع شده است. این تپه از نظر زمین‌شناسی در دوره کرتاسه تشکیل شده است[۱].

بافتِ ساختمانیِ این مجموعه از لایه‌های خشتی است. میانِ دو ردیف خشت را هم یک لایه نازکِ نِی (که از رودخانه آورده می‌شده) قرار می‌دادند تا بر استحکامِ آن بیفزایند. پایه‌های بزرگ و خشتیِ بنا تقریبا از میانهٔ تپهٔ آتشگاه آغاز می‌شوند و در بالا به ستونهایی محکم و قابلِ اعتماد تبدیل می‌شدند که در گذشته اتاقهایی نیز بر رویِ آنها قرار داشته‌است. در برخی جاها نیز بقایایی از راه پله‌هایی منظم و کنده شده در دلِ سنگ بچشم می‌خورد که تا بالا ادامه داشته‌است اما امروزه از میان رفته‌اند. در بالای تپه بنایی گِرد ساخته شده که می‌توان آنرا نقطه نهاییِ معماریِ این بنا معرفی کرد. بر رویِ تپه، هیچ بنایی بلندتر از آن ساخته نشده‌است. این اتاق دارای هشت گوشه‌است و در هر گوشه یک پنجره هم رو به بیرون دارد. گفته می‌شود موبدانِ زرتشتی، آتشِ مقدس را در درونِ این اتاق قرار می‌داده‌اند.

این مجموعه دارای اتاقها و ساختمانهایی در چهار جهتِ تپه بوده که تا زیرِ اتاقکِ آتشگاه ادامه می‌یافته‌اند و البته اکنون تنها سازه‌های بخشِ شمالی و بخشی از قسمتِ شرقی سالم مانده‌اند و بنظر می‌رسد مربوط به بازسازیِ این بنا در دوره پهلوی باشند. بر رویِ برخی از خشت‌های بکار رفته در سازه‌های بخشِ شمالی می‌توان عددِ ۱۳۵۲ را دید که در قالبِ خشت‌ها تعبیه شده‌است.