En architecture, on donne le nom de clef (clé) à un claveau du milieu d'un arc ou d'une plate-bande qui, mis en place le dernier, sert à fermer, pour ainsi dire, le vide laissé dans la construction de cet arc ou de cette plate-bande. Dans la voûte en berceau, la clef est la série de claveaux qui occupent le milieu de la voûte en prolongement et en raccordement des clefs des arcs extrêmes limitant cette voûte. Dans la voûte d'arête, la clef forme une croix ou une étoile d'autant de branches il y a de côtés ou de lunettes et dans la voûte en arc de cloître et dans les différents systèmes de voûtes sphéroïdes, les clausoirs de chaque rang de voussoirs forment clef indépendamment de la clef principale placée au sommet de la voûte et dont elle rappelle par sa disposition le plan. 

Les arcs et les voûtes, connus dès la plus haute antiquité égyptienne et assyrienne, ainsi que dès les constructions archaïques de la Grèce, eurent pendant plusieurs siècles leur cintre régulièrement tracé sans que, pour cela, on se préoccupât toujours, dans l'appareil, du rôle que joua plus tard la clef, et cette dernière n'apparut guère que dans les constructions étrusques (la cloaca maxima et quelques portes antiques de villes) jusqu'à l'époque où les Romains, ces héritiers des Etrusques, lui donnèrent une grande importance au double point de vue de la construction et de la décoration. Les clefs d'arcs et les clefs de voûtes ont en effet reçu, à différentes époques, dans l'antiquité romaine, au Moyen âge, à la Renaissance et de nos jours, une décoration spéciale qui mérite de fixer l'attention.

Clef de voûte (Porte au Prêtre, Mantes-la-Jolie).

Ce sont les Etrusques les premiers et ensuite les Romains, à leur imitation, qui ont orné de diverses manières les clefs des archivoltes, surtout lorsque ces archivoltes surmontaient une porte d'entrée de ville ou d'un édifice ou encore la baie d'un arc de triomphe. C'est ainsi que l'archivolte de la porte percée dans la partie orientale de l'enceinte de l'ancienne ville étrusque de Falérie a ses moulures coupées au-dessus de la clef de l'arcade par une tête d'homme barbue saillante en ronde-bosse et qu'à la porte tiburtine, à Rome, du côté de la ville, la clef de l'arc est décorée d'une sorte de bucrâne; de même des clefs sculptées décorent les arcades des entrées principales des arènes de Nîmes, et les arcs de triomphe de Titus et de Septime-Sévère à Rome, et de Trajan à Bénévent offrent non seulement des clefs en forme de consoles saillantes et décorées de moulures et d'ornements, mais encore des figures allégoriques sculptées au-devant de ces clefs.

Le Moyen âge, au moins dans les premiers temps, ne semble plus avoir continué cette tradition antique et Viollet-le-Duc (Dictionnaire de l'Architecture) cite, presque comme une exception, les clefs ornées de sculptures des archivoltes du cloître de la cathédrale du Puy-en-Velay. Cependant si, dans les arcs en tiers-point, il n'y a pas de clef à proprement parler et si quelquefois un joint la remplace, les architectes de l'époque gothique ont parfois terminé les demi-archivoltes des portails d'église par deux demi-clefs prises dans une seule pierre et sur laquelle ils ont sculpté, comme à une place d'honneur, le buste du Christ ou du Père éternel. 

Avec la Renaissance, les clef d'archivolte reprirent faveur et, à côté de bossages, de pointes de diamant et d'autres motifs demandés à la seule taille de la pierre, les sculpteurs de cette époque décorèrent les clefs et les contre-clefs d'archivolte de cartouches portant des armes, des chiffres, des devises enrubannées, des attributs et des têtes de divinités ou des mascarons dans le sentiment antique, mode qui s'est, à de rares exceptions près, continuée jusqu'à nos jours. 

Les clefs, soit pour offrir la surface nécessaire à de tels motifs, soit seulement pour accentuer la partie milieu de l'arc, se prolongent souvent au travers de la première assise de niveau ou dans le bandeau qui est au-dessus d'elles et s'y détachent souvent par deux crossettes : on les appelle alors des clefs passantes, tandis qu'on appelle clefs pendantes celles qui descendent en contre-bas de l'arc et qui sont généralement maintenues à leur place par des redents ou des crossettes nécessaires pour lutter contre la poussée de cette clef ainsi surchargée. On peut voir, dans la seconde cour de l'Ecole nationale des beaux-arts, à Paris, au côté droit donnant sur le jardin, un fragment d'une galerie élevée au commencement du XVI^e siècle dans le château de Gaillon pour le cardinal Georges d'Amboise et dont les arcades portent une clef pendante très ornée.

Clef d'arc ogive. 
Lorsque, à partir du XII^e siècle, les constructeurs des grandes cathédrales du Moyen âge eurent inventé la voûte en arcs d'ogive, ils se préoccupèrent aussitôt de décorer d'une façon spéciale la clef placée à la rencontre des arcs formant les nervures et les soutiens de la voûte et, dans le porche de l'église de Vézelay, dont la construction remonte vers 1130, on voit une voûte qui présentait, à l'intersection de deux arcs, une clef ornée de figures d'anges et de feuillages, clef malheureusement brisée en plusieurs morceaux, mais que Viollet-le-Duc, a fait scrupuleusement reproduire dans sa belle restauration de cet édifice. 

Cependant cet exemple n'est pas le plus ancien de clef de voûte ornée et si les Romains, dans leur décoration sculptée et peinte de la surface des voûtes, ne se sont pas appliqués à en détacher spécialement la clef, on trouve, dans la catacombe de Sainte-Cyriaque à Rome, à la rencontre des quatre arêtes d'une voûte taillée dans le tuf, de larges feuilles sculptées formant une rosace décagonale accentuant, sinon la clef réelle, puisque la voûte est monolithe, mais la place que cette clef occuperait dans une voûte appareillée. 
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Clefs pendantes de l'église Saint-Eustache, à Paris. © Photos : Serge Jodra, 2008 - 2009.

L'exemple de clef de voûte ornée retrouvée à Vézelay semble avoir été suivi par les architectes du Moyen âge pendant tout le XII^e siècle; on en peut voir une intéressante application à l'église Saint-Julien-le-Pauvre, à Paris, mais bientôt, à cette époque de ferveur religieuse, non seulement les clefs, mais encore les sommiers et quelquefois toute l'étendue des arcs ogives reçurent des figures sculptées, parfois même, comme à l'église Notre-Dame d'Etampes, et dans l'exemple cité précédemment, des figures furent rapportées dans les rangs de moellons formant remplissage entre les arcs d'ogive des voûtes. Cette application de la sculpture fut continuée pour les clefs jusqu'à la fin de la période gothique et même parfois il arriva, comme à la Sainte-Chapelle de Paris, que des feuillages sculptés sur bois furent ajustés sur la face restée nue de la pierre de la clef lors de la pose. Mais, à partir du XV^e siècle, soit exagération du système de construction et de décoration, soit imitation des arts de l'Italie, les architectes gothiques imaginèrent de suspendre aux clefs reliant les nervures des voûtes des pièces de rapport prolongeant la clef véritable et rattachées à celle-ci et parfois aussi à des entraits en charpente par de longs boulons en fer. Ce système, vicieux au point de vue de la construction et difficilement justifiable au point de vue d'une décoration rationnelle, a cependant fourni d'intéressants motifs parmi lesquels on peut citer la clef pendante de la chapelle de la Vierge de l'église Saint-Gervais et Saint-Protais à Paris et celles de l'église Saint-Eustache à Paris dont une représente de gracieuses figures portées sur un cul-de-lampe entourant le bois de la croix. (Charles Lucas).

En charpente, on appelle clef un petit coin en bois qui relie deux moises entre elles en passant au travers des deux mortaises qui v sont pratiquées. La clef est maintenue à la place qui convient par la saillie de sa tête d'une part et de l'autre par une clavette. Ce système d'assemblage fut pratiqué pendant tout le Moyen âge lorsque, voulant décharger les entraits des fermes des combles d'une partie du poids qu'ils avaient à supporter, on les reliait de place en place par des moises suspendues aux arbalétriers, ainsi qu'on a pu le voir dans d'anciennes charpentes de la cathédrale de Paris remontant au XIIIe siècle et dans l'assemblage des pièces supportant la flèche de la cathédrale d'Amiens (XVIe siècle).