Die Konstruktionsweise unterscheidet sich erheblich von der anderer Bauwerke und erfordert ein tieferes Verständnis für die Werkstoffe und deren statische Eigenschaften. Baumhaus-Architektur ist ansatzweise mit dem Bootsbau/Schiffbau vergleichbar, wobei bei Baumhäusern das meist zentrierte Fundament durch einen Baum die größte Herausforderung darstellt.
Im modernen Baumhausbau werden vier verschiedene Befestigungstechniken verwendet: die Schraub-, Klemm-, Hänge- und/oder Stütztechnik. Für die Schraubtechnik werden vorzugsweise die in den USA entwickelten, sogenannten Garnierschrauben verwendet, schwere Bolzen mit drei Zentimetern Durchmesser und Gewinde, die in den Baum getrieben werden und ein Gewicht von bis zu fünf Tonnen tragen können. Der Vorteil der Garnierschrauben liegt zum einen darin, dass sie wie ein künstlicher Ast fungieren und der Baum nicht eingezwängt wird, und zum anderen, dass durch die hohe Stabilität nur wenige solcher Verbindungen zwischen Baumhaus und Baum nötig sind, was den Baum weniger stresst, als das Spicken mit vielen kleinen Schrauben oder gar Nägeln. Bei der Klemmtechnik werden justierbare Stahlmanschetten um den Stamm gespannt, an denen dann Balkenschuhe befestigt werden. Um den Baum nicht einzuschnüren, verlangt diese Technik eine regelmäßige Nachkontrolle und gegebenenfalls Lockerung der Manschette. Bei der Hängetechnik wird das Baumhaus entweder als Ganzes oder einzelne tragende Teile mittels Stahlseilen und speziellen Textilschlaufen im Baum aufgehängt. Die Stütztechnik verwendet Balken zur Abstützung tragender Teile von unten. Die genannten Techniken können je nach Erfordernissen des individuellen Projektes einzeln oder in Kombination verwendet werden. Eine geschickte Kombination kann sich die jeweiligen Vorteile der unterschiedlichen Verbindungstechniken zunutze machen.
Für Kontrollen und Wartung muss das Baumhaus von allen Seiten zugänglich sein. Weltweit gibt es etwa 20 Firmen, die explizit den Bau von Baumhäusern anbieten.
