La salle de spectacle de l’Opéra Garnier cache une sorte de cage métallique qui supporte les charges de ses différents niveaux. Son ossature verticale est formée de colonnes en fonte creuse, de 50 cm de diamètre et 3, 5 cm d’épaisseur. Posées par deux, elles soutiennent une bonne partie du plancher des loges et des planchers et couloirs, mais aussi la maçonnerie des combles et la charpente métallique du dôme extérieur. D’autres colonnes creuses en fonte, de taille plus réduite, sont utilisées aux étages inférieurs et supérieurs.
Cette structure métallique omniprésente est pourtant soigneusement cachée derrière les marbres, les boiseries et les cloisons. La salle de spectacle est revêtue de marbres, de bois et de velours. En effet, au moment où démarre le chantier, le fer est encore assimilé à un matériau industriel, dont l’esthétique ne convient pas à une salle de spectacle fastueuse. Ce n’est que plus tard, pour des édifices comme la salle Labrouste, ou, bien entendu la tour Eiffel, que les architectes commenceront à faire apparaître la structure métallique d’un édifice.