Цариградски бедеми представљају један од најмонументалнијих и најбољих примера фортификационеархитектуре на свету. Сматра се да су практично неосвојиви у случају када у граду има довољно бранилаца да их опслуже, а током своје миленијумске улоге у заштити Цариграда поклекли су само два пута:
Константинов бедем је представљао прву копнену линију одбране Цариграда. Подигнут је 328. године по налогу Константина Великог (по коме је и добио назив) са циљем заштите нове престонице која је по његовом налогу подигнута 324. године на темељимаантичкогВизантиона као Нови Рим. Сам Цар је пешице оружан копљем прошао од Златног рога до Мраморног мора и означио путању будућег бедема и границу новог града који ће ускоро понети његово име. О монументалности Константиновог бедема најбоље сведочи чињеница да су Готи378. године, после победе код Хадријанопоља дошли до Цариграда, али су одустали од напада на град застрашени моћним изгледом копненог бедема.
Теодосијеви бедеми
Теодосијеви бедеми се састоје од три линије одбране:
Унутрашњи бедем испред кога се простирао међупростор зван Периболос
Спољашњи бедем испред кога се простирао међупростор зван Паратехион
Ниски бедем испред кога се простире широки шанац испуњен водом
Унутрашњи бедем
Унутрашњи бедем је представљао најјачи део Теодосијевих бедема. Висок је око 9.2m са спољашње односно око 12m са унутрашње тј. градске стране. Дебљина бедема се креће од 4.1m при врху до 4.7m у темељу. На врху бедема се налази грудобран висине око 145cm иза кога се простирала широка стаза. На врх бедема се излази каменим степеницама постављеним спорадично уз унутрашњи део бедема. Бедем је био ојачан кулама које су изграђене као засебне грађевине, иако су са бедемом чиниле део исти дефанзивни систем, чиме је постигнуто да рушење дела бедема не изазове и урушавање куле која се на њега наслањала.
Куле унутрашњег бедема
Куле се налазе на међусобној удаљености од 52.5m до 54.3m. Њихова висина се креће од 17.1m до 18m, док им се радијус кретао од 5.4m до 10.2m. Основа кула је најчешће била правоугаона, али је било и кула са:
Куле су каменим сводовима подељене на две просторије,горњу и доњу, док се на врху налази тераса окружена грудобраном. Ове две просторије нису директно повезане, чиме је омогућено да уколико непријатељ продре у доњу просторију, бранитељи из горње просторије могу несметано да наставе дефанзивно дејство по нападачима.
Доња просторија служи као складиште или барака за смештај стражара. У њу се улази са градске стране кроз велики лучни свод који јој обезбеђује ваздух и светлост, јер се са спољашње стране налазило само неколико пушкарница. У неким кулама се налазе мала врата кроз која се пролази у Периболос.
Горња просторија се користи као соба стражара. Њени прозори је снабдевају са довољном количином ваздуха и светлости, док истовремено стражарима пружају одличан поглед на спољни део града и омогућују несметано дејство на непријатеља свим врстама лаких пројектила. У њу се улази кроз лучни свод са врха бедема у чијем се нивоу налази њен под.
Тераса са грудобраном налази се на врху куле и до ње се стиже преко степеница испод којих се налази лучни улаз у горњу просторију. Током опсаде се на њу може поставити балиста, мањи катапулт или топ.
Периболос
Периболос је брисани простор који се простире између унутрашњег и спољашњег бедема. Ширина му се креће од 15 m до 19.2m. Значај Периболоса био је током опсада када су у њему биле стациониране трупе које су браниле и опслуживале спољашњи бедем.
Спољашњи бедем
Спољашњи бедем се простире између Периболоса и Паратехиона. Његова висина је од 3 m са унутрашње до 8.3m са спољашње стране. Доњи део бедема је изграђен од пуног камена, док је горњи део изграђен од лучно засвођених просторија дубине око 2.6m које се завршавају пушкарницама. Над овим луковима је подигнута стаза са грудобраном која чини горњи део спољашњег бедема. Као и код спољашњег бедема и на врх спољашњег бедема се излази спорадично постављеним каменим степеницама, а куле су грађене као засебне грађевине.
Куле спољашњег бедема
Куле спољашњег бедема су постављене између две куле унутрашњег бедема. Висина им се креће од 9 m до 10.5m, са дужином од око 4.8m. Приликом градње Теодосијевих бедема на спољашњем зиду су се наизменично смењивале куле са основом издуженог квадрата односно полумесеца, али је током векова обнављања бедема та правилност нарушена.
Куле су поред терасе са грудобраном до које се стиже каменим степеницама са врха бедема имају и просторију у унутрашњости која је у висини Периболоса и која се спољашње стране има пушкарнице или отворе за мале топове. Најдоњи део куле је био од пун од чврстог материјала, али се у основи квадратних кула налази мала просторија у коју се улази из Паратехиона и која је подземним пролазом била повезана са унутрашњошћу града.
Паратехион
Паратехион је брисани простор између спољашњег и ниског бедема чије је ширина око 18.3m. Његова улога је била да приликом опсаде одаљи нападаче и браниоце и омогући опсађенима да дејствују по противнику који напредује.
Ниски бедем
На унутрашњој обали шанца налази се ниски бедем односно грудобран висине око 2 m који се уздиже над унутрашњим каменим ојачањем шанца.
Шанац
Прву линију одбране града чинио је велики шанац испуњен водом, ширине око 18.3m и дубине око 6 m. Он је са обе стране био ојачан каменим зидом дебљине око 1.5m. Шанац је спорадично испрекидан ниским зидом који га дели у неколико преграда, док се у његовој унутрашњости налази сакривени тунел којим се опсађени град снабдевао водом.
Капије
На Теодосијевом бедему се налази неколико великих капија које се могу поделити на:
Јавне, које су имале имена и пред којима се налазио мост преко шанца
и
Војне, које су биле означене бројевима и којима стизало у различите делове утврђења
које су се наизменично мењале дуж бедема.
Велике капије су састављене од великог лучног отвора у унутрашњем бедему ојачаног са по кулом на обе стране. На њу се надовезивао лучни отвор у спољашњем бедему, испред кога се налазио отвор у ниском бедему који се налазио на почетку моста који је водио преко шанца.
Романова капија, односно V војна капија (војна капија Светог Романа), налази се на копненим бедемима у Цариграду и сматра се да је крај ње у борби погинуо последњи византијски царКонстантин XI Драгаш (1449—1453) у завршним борбама током османског заузећа града. Смештена је између цивилних капија Светог Романа и Харсијус, у долини Ликоса. Формира је једноставан лучно засвођени пролаз кроз унутрашњи бедем, а ојачана је једном квадратномкулом смештеном са њене десне стране, гледано из града. Данас је у Турској позната као Кучум капија или капија напада/пробоја чиме се означава да су Османлије кроз њу продрле у град, рано изјутра у уторак 29. маја1453. године. Иако се у византијско доба кроз њу није могло изаћи из града, током османског периода су бедеми запуштени, тако да данас кроз њу пролази асфалтиранаулица која представља споредни излаз из града као алтернативу оближњој великој петљи код некадашње цивилне капије Светог Романа, која се налази нешто јужније. Поред капије је постављена спомен-плоча на којој је изгравирано да су кроз њу Османлије продрле у град.
Непосредно после прве куле на унутрашњем бедему налази се прва војна капија позната и као Христова капија. На њу се наставља још шест кула, а седма кула формира југозападни ћошак тзв. Утврде Седам кула, чувеног затвора из османског периода. Између следеће две куле које су изграђене искључиво од мермера (без малтера) налази се бивши римскиславолук који чини Златну капију. На њих се надовезује још једна кула (11.) која представља северни крај утврде Седам кула и уз њу се налази Орлова капија која је у византијско доба коришћена као јавни улаз у тај део града.
Од Орлове капије до друге војне капије простире се нови низ од 11 кула. На 8. кули у овом низу очувани су натписи о обнови за времем царева Лава III и Константина V од 720. до 741. године. Натпис на 10. кули у овом низу бележи да ју је 1434. године обновио Јован VIII. На крају овог низа кула налази се друга војна капија (капија Деутероу,Београдска капија).
На простору између друге војне капије и Изворске капије простире се 13 кула. Натписе о обнови за владавине Лава III и Константина V од 720. до 741. године носе 3. и 4. кула, док је Јован VIII обновио 5.(1440),10.(1434) и 12.(1434). На крају низа се налази Изворска капија (капија Пеге,Силиври капија) на којој су очувани натписи о обнови Манојла Бријенија на јужној кули из 1438. године и из доба владавине Василија II (976—1025) и његовог братаКонстантина VIII (1025—1028) на северној кули. Кроз ову капију су никејске снаге под вођством Алексија Стратегопулосаослободиле Цариград25.08.1261. године.
Потез од Изворске капије до капије Региум покрива 15 кула, међу којима се налази и трећа војна капија. На 2. кули налази се натпис о обнови за владе Лава III и Константина V од 720. до 741. године. Између 3. и 5. куле налази се мало увлачење бедема у град познато као Сигма, јер има облик грчког словасигма (које подсећа на ћирилично слово С). Непосредно после Сигме налази се трећа војна капија (капија Теодосија II). На 10. кули у овом низу на натпису о обнови стоје имена Лава IV (775—780), Константина VI (780—797) и Ирене (797—802). Овај низ бедема завршава се капијом Региум (капија Црвених,капија Јени Мевлихане) на којој се налази већи број натписа о обнови.
Бедеми између капије Региум и четврте војне капије ојачани су са 8 кула. На 7. кули обновљеној током владавине Лава III и Константина V од 720. до 741. године, поред њихових имена урезана је молитва:
Христе Боже, Град овај сачувај нетакнут и рата ослободи га. Покори гнев непријатеља наших.
На 1. кули после четврте војне капије налази се натпис на камену (који помиње извесног Ђорђа) који је највероватније узет са неке од оближњих зарушених цркава током обнова које је спровео Јован VIII. После низа кула налази се капија Светог Романа у чијој је близини Константин Драгаш кренуо у свој последњи јуриш у зору29.05. 1453. године у покушају да заустави продор Турака у град. Након Романове капије стиже се до пете војне капије на којој је очуван натпис о томе да ју је у 5. веку обновио Пусије.
На једној од највиших тачака Цариграда (око 60 m нмв.) при врху шестог брежуљка налази се капија Харсиус (капија Полиандриу,Једренска капија) кроз коју је Мехмет Освајач направио свој победнички улазак у Цариград током поподнева 29. мај 1453. године. Од ње се простире низ од 9 кула на чијем се крају налази Циркуска капија (Ксилокеркоу капија или Керкопорта) кроз коју су Турци продрли у град.
Данас скоро и да не постоји, пошто је његов огроман део уништен током дугог процеса изградње Цариграда у османлијско и турско доба, најбоље очувани део налази се на улазу у Босфор, испод комплекса османске Топкапи палате.
Опадање моћи византијске флоте на мору и успон Сарацена који успешно пљачкају по Средоземљу, приморавају Анастасија II (713—715.) да изврши обнову морског бедема током своје кратке владе. Стотинак година касније Михајло II (820—829.) отпочиње велику обнову морских бедема, коју је довршио његов наследник Теофило (829—842.). Током радова изведених под Теофилом бедем је повишен, а у његовом склопу изграђен је и дворац Букелеон, који ће се касније наћи у склопу Великог Дворца.
Последица ових освајања града, као и стравично пљачкање и иживљавање над становништвом које их је пратило, било је стварање великог страха међу Византинцима од слабости морских бедема што је за последицу имало хитне оправке прво морског бедема кад год би се указала опасност пред Цариградом.
Током последње опсаде Цариграда и његовог коначног пада 1453. године мали део борбе водио се на морском бедему. Први разлог томе је појава тешког артиљеријског оружја којим је дејствовано по копненим бедемима због чега је Мехмед II (1451—1481) своје трупе концентрисао на њих. Други разлог је премоћ коју је малобројна, али способнија мешовита (византијска, ђеновљанска и млетачка) флота имала над османлијском у Златном рогу. Без обзира на то ефекат освајања Цариграда из 1204. године и даље је био велики, јер је становнике захватио потпуни ужас када су једног јутра у Златном рогу угледали османску флоту која је помоћу балвана по Мехмедовој наредби превучена преко копна из Босфора. Последњи византијски царКонстантин Драгаш (1449—1453) је одбрану морског бедема на обали Златног рога поверио морнарима са Крита који су таквом жестином бранили поверени бедем чак и након пада већег дела града и погибије Драгаша, да су Османлије овладале тим бедемом тек када су се споразумеле са Крићанима да они могу на миру и под оружјем, да на својим бродовима напустите град.
Посебан сегмент морског бедема сачињавају његови делови који су опасивали Царигрдска пристаништа.
Бедем на обали Златног рога
Бедем на обали Златног рога није подигнут на самој обали мора већ је од ње удаљен око 40m. Висина му је око 10m и простире се 5.6km у дужину са 17 капија, а ојачан је са 110 кула.
Списак капија, полазећи од рта светог Димитрија (Сераглио):
Бедем на обали Црног мора је подигнут на самој обали са темељима у мору. Висина му је између 12m и 15m и простире се 9km у дужину са 10 великих и 3 мале капије, а ојачан је са 188 кула. У склопу овог дела бедема налазе се и два дворца:
За изградњу бедема коришћена је комбинација камених блокова са циглама, док је као везиво коришћен кречнималтер. Поред тога, доста често је у градњи коришћен мермер који је узиман са рушевина из доба антике којих је било по граду или из каменолома са обалаМраморног мора који су њиме, очигледно, били богати.
Камени блокови су рађени од терцијарногкречњака вађеног у каменоломима, који су се налазили око 5kmзападно од Златне капије. Цигле су печене у близини града, иако до данас нису пронађени остаци циглана из доба Византије. Дужина цигала је варирала од 30cm до 36cm са око 6cm у ширину. На њима се понекад могло видети име њиховог ктитора, произвођача или тренутног цара. Малтер је прављен мешањем креча са комадићима или прашином насталим од цигала. Сам малтер је након сушења, постајао је веома тврд.
Сам зид је грађен од спољашњег и унутрашњег дела. Са спољних страна се налази десет редова материјала:
9 редова камених блокова
1 ред у коме се налази 5 редова цигала.
Унутрашњост зида је испуњена деловима цигала и камених блокова повезаних малтером.