“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，***有24根桁架柱，现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。此外，屋顶内环主桁架吊装和立面次结构安装已全面展开。“鸟巢”钢结构所使用的钢材厚度可达11厘米，以前从未在国内生产过。另外，在“鸟巢”顶部的网架结构外表面还将贴上一层半透明的膜。使用这种膜后，体育场内的光线不是直射进来的，而是通过漫反射，使光线更柔和，由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题，同时也有为座席遮风挡雨的功能。
许多看过“鸟巢”设计模型的人这样形容：那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢！用来孕育与呵护生命的“巢”，寄托着人类对未来的希望。
整个体育场结构的组件相互支撑，形成网格状的构架，外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢，其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里，中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈，与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。
整个建筑通过巨型网状结构联系，内部没有一根立柱，看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型，如同一个巨大的容器，赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。这种均匀而连续的环形也将使观众获得最佳的视野，带动他们的兴奋情绪，并激励运动员向更快、更高、更强冲刺。在这里，人，真正被赋予中心的地位。
更为匠心独具的是，“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起，将很多附属设施置于地形下面，这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资，而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落，依势筑成热身场地的2000个露天座席，与周围环境有机融合，并再次节省了投资。
评审委员会主席、中国工程院院士关肇邺评价说，这个建筑没有任何多余的处理，一切因其功能而产生形象，建筑形式与结构细部自然统一。
评审委员会和许多其他建筑界专家都认为，“鸟巢”将不仅为2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑，而且在世界建筑发展史上也将具有开创性意义，将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证。
设计并搭建“鸟巢”不易，要让“鸟巢”在未来的日子里充满生机与活力更为不易。据介绍，“鸟巢”设计之初和深化设计的过程中，一直贯穿着节俭办奥运和可持续发展的理念，在满足奥运使用功能的前提下，充分考虑永久设施和临时设施的平衡。按照要求，“鸟巢”***设10万个座席，其中8万个是永久性的，另外两万个是奥运会期间临时增加的。
在此基础上，设计中将“鸟巢”的功能与周围地区日后定位乃至整个城市的中长远发展规划结合起来考虑。根据已确定的规划方案，“鸟巢”所在的奥林匹克公园中心区赛后将成为一个集体育竞赛、会议展览、文化娱乐、商务和休闲购物于一体的市民公***活动中心。作为北京奥运会主体育场，“鸟巢”将成为北京的标志性建筑之一，在相当长时期内，也将成为参观旅游的热点地区。同时，“鸟巢”在设计建设中，还在场地和空间的多功能上下了很大功夫，以提高场馆利用效率，除能够承担开幕、闭幕和体育比赛外，还将满足健身、商务、展览、演出等多种需求，为成功实施“后奥运开发”奠定坚实基础。
作为北京奥运会主体育场的国家体育场将采用太阳能光伏发电系统。绿色奥运、科技奥运、人文奥运是北京奥运的三大主题，此次尚德太阳能光伏发电系统落户“鸟巢”，将清洁、环保的太阳能发电与国家体育场容为一体，不仅是对北京奥运会三大主题的极好体现，同时对于提倡使用绿色能源、有效控制和减轻北京及周边地区大气污染，倡导绿色环保的生活方式将起到积极的推动作用和良好的示范效应。 太阳能光伏发电系统技术目前处于世界先进水平，该太阳能发电系统是由无锡尚德太阳能电力有限公司自主研发并向国家体育场独家提供，安装在国家体育场的12个主通道上，总投资1000万元人民币，总容量130千瓦，对国家体育场电力供应将起到良好的补充。
补:
8月的北京，天气炎热，91000人坐在一个体育场里看比赛，如何增加其舒度.
“鸟巢”的中方设计师们经过多次论证，借用了流体力学设计中的一种计算机CFD模拟方法，对“鸟巢”的观众席进行了热舒适度、风舒适度的模拟分析实验。它可以精确模拟出“鸟巢”的钢结构和膜结构，模拟出91000人同时观赛时的自然通风状况，并计算出每个区域的观众能感受到的温度和湿度气流速度，在图纸上用不同颜色标示出来。现在，“鸟巢”所有的通风设施，都是按照这个模拟分析对外国设计师的图纸进行调整优化的结果。无论观众坐在上层看台还是下层看台、普通座位还是VIP席，都能享受到自然光和自然风，达到较好的舒适度。
华南理工大学的设计人员跟国家队的李永波总教练以及林丹、张宁等队员交流，问他们，哪次大赛的场馆设计完全符合羽毛球运动要求，让人挑不出一点毛病的？大家都说，印象中还真没有。——这也难怪，目前世界上所有能举行大赛的高水平体育场馆，几乎没有哪个是为羽毛球比赛专门设计的。
没有可供借鉴的先例，只能靠中国人自己想办法。
经过多次论证，决定采用观众席席下送风的空调设计，也就是看台内增设空调送风管道，让凉风从观众的座椅下面吹出来。每两个座位下面，有三个直径各13厘米的送风口，整个体育馆中，这样的送风口***有1万多个。
采用这样的设计有两个好处:首先是降低了风速。风速大小与出风管道的横截面积是成反比的，把一个出风口“分解”成了1万多个出风口，风速当然就小了；其次是避免了空调风向对场上运动员的影响。一般体育馆空调的送风管道是在屋顶，风从上面吹下来，再吹向四面的观众席，冷气在由上面转向侧面的过程中会形成一个涡旋气流，影响到羽毛球的飞行线路，现在将出风口设计在观众席下，回风口设计在两层观众席之间，就避免了涡旋气流的产生。
席下送风，说起来容易，做起来却有点难。体育馆观众席的下方，实际上是观众集散大厅，洗手间、休息室和许多功能用房都设在那里，空调管道要从这些房间上面通过去。而北工大体育馆的独特外观要求建筑物不能太高，如果在屋顶加上管道，会让这些房间的使用空间变得更加矮小，何况这些房间功能不同，本身也需要不同的管道。为了避让开送风管道，同时让有限的空间得到最大的利用，中国设计师们反复修改，最终的设计方案与最初图纸相比，几乎所有房间的位置都挪了一遍。
不仅在空调上下功夫，连每一扇门的位置都经过精心考虑。在最初的图纸上，为了疏散方便，休息大厅的门和观众席的门都是两两相对的。后来有专家提出，比赛的时候如果两扇门同时打开，会形成穿堂风，影响场上比赛。设计师们马上作了修改，把门的位置错开了。
经过种种改进，现在，羽毛球馆内的风速可以控制在0.2米/秒以下，完全符合国际羽联的要求。除了保证运动员能发挥最佳的竞技水平，也能保证观众席的舒适度——观众席的温度在25℃至27℃之间，场内则是26℃到28℃。依靠自己的智慧，中国人成功解决了困扰国际羽坛多年的“老大难”问题。