گنبد علویان در استان همدان از لحاظ هنر گچ‌بری و آجرکاری از آثار ارزشمند و کم‌نظیر سده‌های میانی دوره‌ی اسلامی‌قرن‌های ششم و هفتم به‌شمار می‌رود. این بنا به‌صورت چهارضلعی در ابعاد 1228 در 12225 متر و ارتفاع 1115 متر ساخته شده است و چهار جرز ستون‌مانند به ارتفاع 995 متر و قطر حدود دو متر شبیه برج در چهار گوشه، آن‌را در میان گرفته‌اند.
هریک از برج‌ها پنج تاق‌نمای فرورفته‌ی مثلثی به ارتفاع هشت متر، عرض یک متر و عمق نیم متر دارد که از نظر مقطع، جرزها (برج‌ها) را به‌صورت نیمی از یک ستاره‌ی هشت‌پر درآورده است.
در جبهه‌ی شمالی بنا تاق‌نمایی جناقی از نوع هفت و پنج به ارتفاع 10 متر و عرض حدود 555 متر دیده می‌شود و درون آن قابی مستطیل‌شکل به ارتفاع 5560 به‌صورت برجسته قرار گرفته و ورودی بنا با تاقی جناقی‌به عرض 1160 و ارتفاع 3340 درون آن تعبیه شده است. بر فراز ورودی و درون کادر مستطیل‌شکل یادشده گچ‌بری‌های برجسته‌ی لانه‌زنبوری شامل گل و بوته‌های درهم پیچیده به‌شکل زیبایی خودنمایی می‌کنند.
بر حاشیه‌ی خارجی کادر نیز کتیبه‌ای گچ‌بری شده شامل آیاتی از قرآن مجید به خط کوفی مشاهده می‌شود. پیشانی تاق‌نما را نیز گچ‌بری مثلثی و ستاره‌ای‌شکلی به‌صورت بدیع تزیین کرده است. بین تاق‌نما و برج‌های اطراف را نیز دو سطح مستطیل‌شکل هم‌ارتفاع با کل بنا و به عرض 80 سانتی‌متر، پوشیده از تزیینات گچ‌بری و نیز دو سطح نیم‌دایره که با آجرهای راسته و خفه تزیین شده‌اند، تشکیل می‌دهد.
اضلاع غربی و شرقی، هر کدام دو تاق‌نما به ارتفاع 885 متر و عرض چهار متر دارند که درون آن‌ها با کادری برجسته شامل طرح‌های تودرتو تزیین شده است. بر فراز تاق‌نماها و قسمت‌های‌انتهای برج‌ها بقایایی از کتیبه‌ای آجری و برجسته به خط کوفی مشتمل بر آیات نخستین سوره‌ی دهر دیده می‌شود.
سطح شبستان ورودی بنا نسبت به زمین‌های اطراف و دیوارهای خارجی بنا در ارتفاع 112 متر واقع شده است که اکنون هفت پله ارتباط بیرون و داخل را ممکن می‌کند. در هر کنج بنا دو تاقچه رفیع و نیز دو تاق‌نما در اضلاع غربی و شرقی قرار دارند که از تزیینات زیبای گچ‌بری پوشیده‌اند.
محراب این بنا نیز که در ضلع جنوبی واقع شده با تزیینات بدیع گچ‌بری بر غنای این اثر افزوده است. نورگیرهای نزدیک به سقف روشنایی مناسبی را به محوطه‌ی داخلی بنا می‌بخشند و راه‌پله‌ای کم‌عرض از درون برج شمال شرقی وصول به سقف و نیز راه‌پله‌ای که به‌صورت غیرمتعارف درون محراب ایجاد شده است، راه‌یابی به سرداب بنا را که دو قبر متعلق به بزرگان خاندان علویان در آن واقع شده‌است، ممکن می‌سازند.
سرداب از شش حجره با تاق‌نماهای جناقی تشکیل شده است و قبور یادشده به‌شکل حجمی مکعب‌مستطیل شکل، پوشیده از آجرهای لعابدار فیروزه‌ای در وسط آن‌ها قرار گرفته‌اند. شکل ظاهری این بنا شبیه گنبد سرخ مراغه ساخته‌شده در سال 542 هجری قمری است و ابعاد داخلی و تزیینات غنی و متراکم و در عین حال رمزآلود چشم‌نواز درون بنا به گنبد حیدریه‌ی قزوین متعلق به اوایل قرن شش هجری شباهت دارد. از این رو، گنبد علویان همدان را نیز باید از بناهای این دوره به‌شمار آورد.
