Le principe du télégraphe aérien est simple. Il repose sur un mécanisme visible de loin, si possible sur fond de ciel, ce qui parfois ne sera guère possible du fait de la topographie du terrain. La vue est amélioré par l’usage d’une lunette (longue-vue).
L’utilisation d’un code de transmission définit la prescription. Il n’existe pas de modèle unique de télégraphe, comme il n’existe pas non plus aujourd’hui de modèle unique d’appareil téléphonique.
Les modèles ont évolué dans le temps, vers une plus grande robustesse et une plus grande facilité d’emploi. En fait, il s’agit d’améliorations par l’expérience qui seront apportées au fur et à mesure de l’ouverture des lignes.
Les appareils seront appelés, type Lille, Brest, Strasbourg, Milan. Le dernier système (fig. 2), a été imaginé par Flocon, cadre dirigeant de l’Administration Télégraphique, pour résister au vent violent sur la ligne Narbonne - Perpignan.
Comme il doit être visible de loin, le télégraphe est placé sur une hauteur : montagne, colline, ou monument existant tel que clocher d’église (cathédrale de Strasbourg), tourelle de château ou, comme à Metz, le Palais de Justice (fig. 4) etc. 
Quand ce n’est pas possible, on le place sur le toit d’une construction en bois ou sur une tour, carrée ou ronde, sans tenir compte de l’esthétique : devant l’urgence de la situation, le bois a été le matériau le plus employé, remplacé par la suite par des constructions en pierres.
Ce fut le cas dans notre région, où en 1814, les télégraphes entre-autres de Saint-Quentin et Mercy furent incendiés par les troupes de la coalition.
Pour preuve, le récit d’un voyageur Allemand en 1800: « …On ne construit les édifices télégraphiques qu’en bois; on les pose préférablement sur des hauteurs, ou on les place sur des églises ou autres bâtimens élevés. J’en ai trouvé au bord des grandes routes, ils sont aussi élevés que les plus hauts sapins. C’est un quarré sans murailles, et la charpente en est à découvert. On monte à la cime avec des échelles on de petits escaliers de bois. Lorsque je vis pour la première fois le Télégraphe en mouvement, il me parut comme une couple de poutres minces entrelacées, qui montoient et descendoient faisant des cercles, des mouvemens verticaux, tantôt prompts, tantôt lents, restant subitement tranquilles, et ce remettant ensuite dans un mouvement circulaire ; elles étoient tantôt dans une situation inclinée, tantôt horisontale, montant et s’abaissant de côté. Je me trouvai ainsi au pied de la Cathédrale de Strasbourg, sur laquelle on a bâti un très beau Télégraphe. »
(Source : Traduction des écrits du voyage d’un Allemand à Paris et en Suisse en 1800).
Comme le montre le croquis (fig. 3), le poste (ou station) est une construction sommaire. Il ne sera couvert en bardeaux (ardoises en bois) que quelques années plus tard.
Il comprendra par la suite deux parties : une partie visible de loin, le télégraphe, et une partie abritée.
Cette dernière, est elle-même divisée en deux pièces : l’une d’elle sert à la manipulation du télégraphe et l’autre, dans la majorité des cas au rez-de-chaussée, sert de salle de repos aux stationnaires.
Alors que les constructions sont réalisées par des entreprises locales, les télégraphes (parties mécaniques) sont fabriqués à Paris. Chaque station est éloignée en moyenne d’une dizaine de kilomètres de ses voisines. Elle est donc équipée de deux lunettes (sauf la première et dernière) afin de permettre la lecture des signaux venant de part et d’autre.
Le télégraphe est constituée d’un certain nombre de pièces de bois dont les parties mobiles sont un modèle de persienne afin d’offrir moins de prise au vent.
On distingue, dans les systèmes les plus utilisés :
· un mât (M) ou échelle d’environ 14 pieds soit entre 7,50 m et 8 m ; les échelons permettant d’accéder aux éléments mobiles ;
· au sommet du mât, un régulateur (A-B) de 4,60 m de long et de 0,35 m de large, qui pivote et qui peut tourner sur lui même ; il est utilisé dans quatre positions : horizontale, verticale et deux obliques à 45 degrés (à gauche et à droite) ;
· aux extrémités du régulateur, les indicateurs (A-C, D-B). D’une toise de long, soit 1,94 m et de 13 pouces de large soit 0,35 m . Egalement mobiles autour d’un axe; ils pivotent par portions de 15 degrés ;
· un contrepoids (A-E, B-E), dans le prolongement de chaque indicateur, assure l’équilibre et par ce fait facilite la manœuvre.
Au bas de l’échelle : le manipulateur, mécanique constituée de manivelles et de poulies. Ces dernières sont reliées par des cordages et des tringles aux pièces mobiles du sommet. Placé à l’intérieur de la station, il est la commande de l’appareil.
En principe, le manipulateur pouvait être actionné par un invalide, un vieillard ou un enfant.
Mais la mécanique d’hier était parfois grossière.
Le réglage était à effectuer journellement : tension des cordes en chanvre ou en laiton; graissage des poulies pour certaines en bois, d’autres en cuivre.
Dépendant d’abord du Ministère de la guerre, le télégraphe passe, à partir de 1798, sous la tutelle du Ministère de l’Intérieur.
Le budget alloué par l’Etat est extrêmement modeste, lorsqu’il n’est pas carrément supprimé, et il ne peut permettre qu’une survie très précaire du système. La télégraphie vit donc au rythme des périodes «fastes» où quelques familles accaparent les meilleures places, et les périodes d’économies où le «petit personnel» est très durement traité.