空中别墅发源于美国，称为“penthouse”即“空中阁楼”，原指位于城市中心地带，高层顶端的豪宅。一般指建在高层楼顶端具有别墅形态的跃式住宅。这种空中别墅发源于美国，以“第一居所”和“稀缺性的城市黄金地段”为特征，是一种把繁华都市生活推向极致的建筑类型。它要求产品符合别墅的基本要求，即全景观，目前这类产品主要存在于成立的高档公寓顶层，在别墅区中还比较少。
中国空中别墅于2000年前后出现于北京，第一个将这种产品引入北京的是清芷园。2000年3月，广州新理想华庭中的一套空中别墅面积达到1146平方米，被评为“大世界吉尼斯之最”。而其后，中国第一商城建成了1600平方米的空中别墅，上下共4层，有独立的电梯厅直通别墅，标价是1.5亿元人民币。
空中别墅与普通别墅有所区别。 第一，别墅一般都是建在人口密度较小的城郊边缘地带，买家一般都须自行驾车，否则交通是一个不容忽视的大问题。而空中别墅一般则出现在市区的高层住宅项目，是具有别墅特点的复式类户型，其在居住密度、绿化率等居住环境方面，都是无法与别墅相提并论的，但其优势在于：交通便利、能免去舟车劳顿之苦；
其次，从户型来看，别墅的户型普遍偏大，一般在300平方米以上，而空中别墅的户型比较适中，实际上只是将复式单元建在高层住宅的顶层，所以其面积一般是普通单元面积的双倍（上下两层）；
第三，空中别墅不像普通别墅一样，有花园和地下室，景观自然与普通别墅无法比拟，但由于它一般建在顶层，是复式单元的独特设计，一种高高在上、饱览城市风景的感觉吸引了很大一部分买家。
从产品供应上看，空中别墅与别墅是两个极端，但在需求上它们都拥有各自的购买群。空中别墅虽然没有真正别墅的低密度、花园洋房的优点，但其地理位置的优越性加上景观开阔、高远等，与一般别墅比也不逊色。在购买空中别墅时，最好购买现房，因为只有实地观察才能体味到空中别墅的景观和视野。
空中别墅的建筑形式弥补了高层建筑的诸多弊端，与普通别墅相比，具有地理位置好、视野开阔、通透等优势，给人高高在上、饱览都市风景的感觉，显示了强大的市场竞争力。还有层高优势：一般住宅的层高是2.7-2.9米，空中别墅的标准是3米多，从3.1、3.3、3.6米不等，比普通房高几十厘米，意味着通风更顺畅，采光度很好。