Le principe de base des croix (qu'elles soient en pierre, en fer forgé, en bois ou en fonte...), c’est d’élever le plus possible le monument vers le Ciel, ce qui explique la présence du haute colonne-fût. Mais dans le même temps, les croix sont des monuments fragiles, soumis aux intempéries (quand elles sont érigées à l'extérieur). Il faut donc trouver le meilleur compris entre, d'une part, visée cultuelle et esthétique et, d'autre part, performances structurelles et mécaniques, sachant qu'un problème majeur des “monuments-croix” est de résister aux efforts transversaux (vents, intempéries, maladresses humaines...).

Le croisillon sommital, la partie la plus importante du point de vue de la symbolique religieuse, reste toutefois petit, et cela pour une raison purement mécanique. Pour les croix en pierre, il paraît en effet difficile d’avoir une traverse horizontale de grande dimension (très large). Disposées en porte-à-faux, les branches en pierre de la traverse ne résisteraient pas à la gravité et à la flexion. C’est un peu le même problème pour les croix en fer forgé, mais on peut, dans ce cas, recourir à des solutions techniques palliatives par des renforcements ad-hoc). Donc, si le croisillon est nécessairement petit, il faut compenser cette limitation par une colonne-fût donnant de la hauteur, d'où parfois l'impression que ces croix ont une “petite tête emmanchée sur un long cou”. De hauts fûts ne posent pas de problème pour les croix en pierre, ce matériau résistant assez bien en compression et résiste aussi assez bien aux efforts transversaux. On va donc lancer vers le haut, des fûts relativement élancés, souvent à faces épannelées. Quant au petit croisillon lui-même, on va profiter de la pierre pour en faire un œuvre d’art religieux avec de riches sculptures (ce que permet facilement la pierre). Ainsi et pendant 3 ou 4 siècles, on érigera de telles croix en pierre qui seront l’occasion de représenter très souvent le Christ, puis la Vierge, enfin des apôtres, le tout placé en haut d'une sorte de perche.
Le problème des croix en pierre reste malgré tout leur fragilité aux efforts horizontaux violents (vent latéral…) comme aussi leur sensibilité à la pluie et surtout à la neige et au gel. On peut certes augmenter le diamètre du fût pour accroître la résistance mais alors le croisillon risque d’apparaître minable (“riquiqui”).

Les artisans du fer (matériau noble aux XVIIe et XVIIIe siècles, cher aussi, et souvent soumis à des contrôles stricts - à l'exportation...) vont avoir l’idée de remplacer la pierre par le fer forgé. Ce matériau, léger, souple, va contribuer à résoudre plusieurs problèmes mécaniques. Mais au début, les créateurs des croix en fer ne feront pas vraiment preuve d’innovation dans la conception de la structure des croix : ils se contenteront de copier le modèle traditionnel des croix en pierre et de simplement changer de matériau d’où ces croix FF3D tridimensionnelles majestueuses. Les barres de fer alors produites par les ateliers de laminage (notamment de Syam) vont constituer les hauts montants de la  croix (sur des hauteurs de 3, 4 ou 5 m!…). L’assemblage subtile des longues barres va alors permettre de créer des volumes virtuels, transparents (ce que ne permet pas la pierre). Progressivement se développera une ferronnerie religieuse visant à remplir les volumes virtuels d'instruments de la Passion et de décors de pure ferronnerie d’art. On profitera par ailleurs de la souplesse et des potentialités du fer, pour ajouter des consoles de stabilisation et des dispositifs d’entretoisement dans l'idée de renforcer la tenue mécanique des croix tout en autorisant de nouveaux gestes artistiques.

Pour les quelques croix en fer bidimensionnelles, dont certaines datent de la 1ère moitié du XIXe siècle mais qui se multiplieront au début du XXe siècle, le problème majeur est que l’ouvrage réalisé en 2 dimensions n’a pas de résistance suffisante aux efforts transversaux : donc ces croix 2D vont rester assez petites, peu élevées. C’est le principe de la réalisation des croix en 3D (structure tridimensionnelle) qui apporte alors une élégante solution pour la résistance aux efforts transversaux comme pour l’élévation le plus haut possible de la croix.

Mais le fer coûte cher et très vite il faudra trouver une solution de rechange moins onéreuse. On va faire appel à la fonte moulée qui se développe à partir du premier tiers du XIXe siècle avec des objets de toutes sortes produits industriellement par moulage. Seront ainsi réalisées de très nombreuses croix en fonte (qui se multiplieront dans les cimetières). Mais la fonte est un matériau très fragile, cassant et ne supportant pas les efforts transversaux de traction et de flexion (sans parler du problème de la tenue des objets au démoulage). Il faudra donc forcément revenir à des croix bidimensionnelles plus petites que les croix anciennes mais à décor interne souvent sophistiqué (permis par le moulage) à l'esthétique sulpicienne. Plus rien donc à voir toutefois avec les belles croix anciennes en pierre ou avec les croix FF3D majestueuses des années 1750-1850.