Gaudí introducerede også hyperbolske paraboloider, spiralformede former og køreledningsbuer- alle matematiske og naturlige former - for at skabe en struktur, der både var strukturelt effektiv og åndeligt udtryksfuld. Dette står i kontrast til symmetrien og den klassiske orden i renæssancekirker som Peterskirken. Gaudí indførte også banebrydende ingeniørkunst for at nå sin vision. Han brugte i høj grad køreledningsbuer og modeller med omvendte kæder til at teste bærende konstruktioner - metoder, som senere er blevet gentaget af arkitekter som Santiago Calatrava.
Facaderne på eksemplificerer forskellige stilarter og teologiske temaer. Nativity Facader, stærkt ornamenteret og glad, ekkoer gotisk sprudlen med sin vertikalitet og indviklede skulpturer. Facaderne til Passion, der er skarpe og kantede, er med vilje moderne og dramatiske og minder om kubistisk abstraktion, der indfanger Kristi lidelse i sten.
Gaudís innovative blanding af historiske stilarter med naturlige former og banebrydende geometri gør Sagrada Família unik - ikke bare en kirke, men et live vidnesbyrd om udviklingen i den hellige arkitektur.