Strohballenbauten sind Bauwerke, für deren Wandaufbau Strohballen eingesetzt werden. Bei dieser Bauweise kommen überwiegend lokal oder regional verfügbare Ressourcen zum Einsatz (Holz, Stroh, Lehm, Schilf etc.). Im Vergleich mit herkömmlichen Bauweisen ist der Strohballenbau arbeitsintensiver, dafür aber kostensparender. Stroh als Baustoff ist für den ökologischen Hausbau baubiologisch und bauphysikalisch optimal geeignet. Stroh schont die Umwelt, denn beim Wachstum des Getreides wird CO2 gebunden. Der Baustoff kann zudem ohne energieintensive Verarbeitung und großen Transportaufwand beschafft werden. Die Oköbilanz von Stroh ist also als hervorragend zu bezeichnen.

Stroh ist ein guter Naturdämmstoff. Die gemessene Wärmeleitfähigkeit (Lambda10,tr) beträgt 0,038–0,067 W/mK, damit ist die wärmedämmende Wirkung ähnlich wie die herkömmlicher Dämmstoffe. Stroh besitzt eine Ausgleichsfeuchte von 8–18 %. Fachgerecht verbaute Strohballen weisen eine große Schimmelresistenz auf. Die Rohdichte der Ballen lässt sich zwischen 80 und 210 kg/m³ einstellen. Die optimale Dichte in Bezug auf Dämmwirkung liegt bei etwa 100–120 kg/m³. Bei zunehmender Dichte steigt die Wärmeleitfähigkeit, die wärmedämmende Wirkung nimmt also ab. Je nach Rohdichte der Ballen wird mit Kompressionsraten von 10 - 25% beim Einfachen komprimiert; hierdurch wird eine bessere Stabilität der Wand gewährleistet, um mechanischen Einwirkungen stand halten zu können aber auch um die Last der Verputzung tragen zu können. Beim Einfachen von Decken und Fussböden wird in den meisten Fällen nur mit geringer Kompression gearbeitet.

Bei der tragenden Strohballenbauweise bestehen die Wände gänzlich aus Strohballen und die Dachlast wird über die Strohballen getragen. Bei der nichttragenden Bauweise bildet ein Holzständerwerk das Tragwerk und die Zwischenräume (Gefache) werden mit Stroh ausgefüllt. Diese Konstruktionsart entspricht im wesentlichen dem Holzrahmenbau, die Strohballenausfachung ersetzt hierbei die konventionelle Dämmung. Durch Putzauftrag von Lehm- oder Kalkputz wird das Stroh gegen Feuchtigkeit, Schimmel- und Tierbefall isoliert.

Strohballenbau und Strohballen-Architektur haben ihre Anfänge in der letzten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Im US-Bundesstaat Nebraska wurden damals Strohballen wie Ziegelsteine zum Wandaufbau verbaut. Später entwickelte sich diese Bauweise zur Ständerbauweise mit Holzständerwerk weiter. Während ursprünglich das zu Ballen gepresste Stroh aus Mangel an Holz zum Häuserbau verwendet wurde, sind heute die bauphysikalischen Eigenschaften der Strohballen wegen Ihrer Nachhaltigkeit eine zunehmend beliebte ökologische Alternative zu konventiuonellen Baustoffen. Nach Angaben des Fachverbands Strohballenbau gibt es in Deutschland über 80 Strohballen-Wohnhäuser sowie einige Geschäftsgebäude in Ständerbauweise. Die Lasttragende Bauweise hat bisher nur in der Schweiz eine baurechtlichen Zulassung. Jedoch wurden auch in Deutschland bereits sogenannte „Hybridkonstruktionen“ errichtet.

Arbeiten beim Strohballenbau sollten grundsätzlich in der warmen Jahreszeit projektiert werden. Neben der rechtzeitigen Beschaffung der Strohballen ist vor Allem die trockene Lagerung des Baumaterials zu beachten. Als optimal für die Strohausfachungsarbeiten hat sich das Konzept der "Hallen-Haus-Bauweise" von meist einstöckigen Strohballenhäusern erwiesen. Hierfür wird das Dach schwebend und statisch unabhängig als auf Stielen stehende Halle ausgeführt. Diese Bauweise gewährleistet neben der Lagermöglichkeit des Baumaterials und dem Wetterschutz während der Bauarbeiten die nötigen Dachüberhänge für die anschliessend verputzten Strohballenwände. Das darunter befindliche Holzständerwerk für die nicht lasttragende Strohballenausfachung kann entsprechend materialsparend umgesetzt werden, da das Dach nicht mehr getragen werden muss. Die "Hallen-Haus-Bauweise" wurde erstmals 2013 in Seerau in der Lucie im Wendland in der Praxis umgesetzt. Aus Kostengründen wurde hier die Hallenüberdachung in Stahlbauweise als handelsübliche Systemhalle ausgeführt. Hallen-Haus-Bauten werden heute meist aus ökologischen Gründen mit unwesentlich teuereren Holzhallen überdacht. Das Tragwerk der Hallenüberdachungen wird zunehmend nach Fertigstellung der Ausfachung mit dem darunter befindlichen Wohnkörper statsich verbunden, um Windlasten auf die Dachkonstruktion besser ableiten zu können. Die "Hallen-Haus-Bauweise" gilt momentan als modernste und wegen der Einfachheit vielversprechenste Bauweise und kann als Durchbruch für Strohballenbauten als "Otto-Normal-Verbraucher-Haus" gewertet werden, da - ähnlich wie bei konventionellen Bauten - wetterunabhängig und damit in konventionellen Zeitfenstern gebaut werden kann. Für lasttragende Strohballenbauten besteht zudem die Möglichkeit, über die Hallen-Dach-Konstruktion die statische Genehmigung für solche Bauwerke auch in Deutschland zu erhalten.

Lehm ist eine Mischung aus Sand (Korngröße > 63 µm), Schluff (Korngröße > 2 µm) und Ton (Korngröße < 2 µm). Er entsteht entweder durch Verwitterung aus Fest- oder Lockergesteinen oder durch die unsortierte Ablagerung der genannten Bestandteile. Unterschieden werden je nach Entstehung Berglehm, Gehängelehm, Geschiebelehm (Gletscher), Lösslehm (Löss) und Auenlehm (aus Flussablagerungen). Lehm ist weit verbreitet und leicht verfügbar, er stellt einen der ältesten Baustoffe dar.

Der zum Bauen verwendete Lehm ist eine Mischung aus Ton, Schluff (Feinstsand) und Sand, die feucht in Form gebracht und dann getrocknet wird. Wenn der Lehm zu viel Sand enthält (er ist zu mager), wird er bröckelig, zu viel Ton (er ist zu fett) bewirkt, dass er Risse bekommt. In vielen Gegenden wird dem Lehm Stroh zugesetzt; dies ist nicht unbedingt erforderlich, bewirkt aber eine geringere Dichte des entstehenden Materials und damit bessere Wärmedämmeigenschaften. Außerdem wirkt das Stroh als Armierung der Rissbildung entgegen.

Teilweise wird auch Kuhdung oder Pferdemist beigemischt. Der zweitere enthält – weil das Pferd kein Wiederkäuer ist, also die Cellulose nicht zersetzt wird – einen hohen Anteil an unverottbaren Faserstoffen. Außerdem gehen die organischen Anteile des Dungs mit den mineralischen Lehmbestandteilen komplexe Verbindungen ein, die die technischen Eigenschaften deutlich verbessern. Eine Zugabe von Kalk wirkt hierbei als Desinfektionsmittel, neutralisiert die Säuren zu Salzen – dies erhöht die Wasserspeicherkapazität – und schließt die Oberfläche der Zellulosen auf, sodass sie sich besser im Lehm verankern.

Heute kann man von einer Renaissance des Lehmbaus sprechen. Oft könnte der Lehm direkt an der Baustelle aus dem Boden gewonnen werden. In den meisten Dörfern finden sich noch alte Lehmkuhlen, aus denen früher der Lehm abgebaut wurde. Firmen, die auf wirtschaftliches Arbeiten angewiesen sind, greifen auf heute erhältliche Fertigprodukte zurück. Der Lehm wird hier trocken und fein gemahlen in Säcken geliefert und kann mit einem Freifallmischer wie Zement verarbeitet werden. Moderne Baulehme enthalten diverse andere Faserstoffe, Speicher– und Quellstoffe, die die Verformung durch die Materialfeuchtigkeit kontrollieren, sowie, als Thermolehm, wärmedämmende und wärmespeichernde Materialien.