A chave é a órbita geoestacionária, a cerca de 36 000 km de altitude, onde um objeto circunda o planeta exatamente uma vez por dia e por isso permanece imóvel sobre um ponto fixo do equador. Estenda um cabo do solo, passando por esse ponto, até um contrapeso além dele, e a força para fora na extremidade distante mantém toda a estrutura sob tensão — uma única linha esticada da superfície ao espaço.
Escaladoras sobem e descem pela amarra carregando carga e pessoas, alimentadas por energia transmitida do solo ou por coletores solares na própria estrutura. Como nunca precisam abrir caminho para cima sobre uma coluna de combustível em chamas, o custo de alcançar a órbita despenca — o elevador é a diferença entre uma civilização que visita o espaço e outra que vive nele.
A parte difícil é o material: a amarra tem de suportar uma tensão enorme sem romper sob o próprio peso, algo além da engenharia atual na Terra, mas perfeitamente ao alcance de uma civilização que domina todo o seu planeta. O modelo ancora o elevador no maior polo populacional, puxado em direção ao equador, onde um elevador real precisaria ficar.
Um elevador espacial é uma amarra ancorada no equador que se estende além da órbita geoestacionária até um contrapeso. Mantida tensa pela rotação do planeta, permite que cabines escaladoras levem carga à órbita sem foguetes.
Ele aproveita a órbita geoestacionária, onde um objeto orbita em sincronia com a rotação do planeta e permanece sobre um único ponto. Um cabo estendido por esse ponto até um contrapeso fica sob tensão, formando uma linha fixa da superfície ao espaço pela qual veículos podem escalar.
Não com os materiais atuais na Terra — a amarra precisaria de uma relação resistência-peso além de qualquer coisa produzida em massa hoje. Mas é fisicamente permitido e é um projeto plausível para uma civilização planetária (Tipo I) ou em mundos de gravidade mais baixa, como a Lua ou Marte.