پایداری سکونتگاه‌های انسانی در مناطق گرم و خشک مستلزم بهره‌گیری از راهبردهای طراحی منطبق با شرایط اقلیمی و کاهش وابستگی به سامانه‌های مکانیکی تأمین انرژی است. معماری بومی ایران به‌عنوان حاصل قرن‌ها تجربه سازگاری انسان با محیط، ظرفیت‌های ارزشمندی برای تحقق این هدف در اختیار قرار می‌دهد. پژوهش حاضر با هدف تبیین نقش الگوهای کالبدی مسکن بومی نطنز در توسعه سکونتگاه‌های همساز با اقلیم انجام شده است. روش تحقیق از نوع توصیفی تحلیلی و مبتنی بر رویکرد ترکیبی (کیفی و کمی) است. داده‌ها از طریق مطالعات اسنادی، برداشت‌های میدانی و شبیه‌سازی رایانه‌ای گردآوری شد. چهار خانه تاریخی شامل میرترابیان، فخار، سورگاه و توسلیان به‌عنوان نمونه‌های موردی انتخاب و عملکرد آن‌ها از منظر تهویه طبیعی، آسایش حرارتی و پایداری اقلیمی با استفاده از نرم‌افزار DesignBuilder و تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که عناصر کالبدی نظیر حیاط مرکزی، بازشوهای متقابل، سازمان فضایی درونگرا، استفاده از مصالح بومی با جرم حرارتی بالا و جهت‌گیری مناسب بنا موجب بهبود جریان هوا، افزایش نرخ تعویض هوا، ارتقای آسایش حرارتی و کاهش نیاز انرژی شده‌اند. در میان نمونه‌های مورد مطالعه، خانه میرترابیان مطلوب‌ترین عملکرد اقلیمی را نشان داد. یافته‌ها بیانگر آن است که الگوهای کالبدی معماری بومی نطنز می‌توانند راهبردهایی مؤثر در طراحی سکونتگاه‌های پایدار و اقلیم‌گرا معاصر نطنز ارائه دهند.