由于比赛场馆和场馆对空间高度的要求不同，国家体育馆以中国"折扇"为设计灵感，采取由南向北的波浪式造型，屋面轻盈而富于动感。这种波浪造型也巧妙地连接了与之南北相应的平顶造型"水立方"和单曲面造型的国家会议中心，使得奥林匹克公园内的城市景观达到协调统一。

　　来自北京市建筑设计研究院的设计师康晓莉向记者介绍，国家体育馆的总体设计风格体现中华民族传统建筑艺术与当代建设风格的完美结合，其波浪形屋顶与旁边的国家会议中心相呼应，也寓意体操彩带和音乐韵律，其色调则是基于老北京城的"灰砖灰瓦"。

　　采用多功能技术的复合屋面解决了目前大多数体育建筑普遍存在的屋面雨点噪声问题，减少对体育馆正常使用的干扰。屋顶采用国内比较罕见的九层复合结构，由水泥板、玻璃棉、防水层、吸隔声材料组成，并在最外层喷涂吸音材料，最大限度地减少屋外噪音的影响。同时，场馆四周的玻璃幕墙采用中空Low-E玻璃和金属板组合的形式，全部采用双层玻璃。两层玻璃间的空隙充有氩气，既起到了良好的保温隔热作用，也有效地降低了噪音影响。此外，场馆内的空调和制冷设备也进行了专门的消声减噪设计，最大限度为观众创造一个宁静舒适的观赏环境。变废为宝废钢渣"镇馆"漫步奥运村，您也许想不到这里的道路是用首钢堆积的废钢渣铺就的。在国家体育馆，这种通常人们眼中的"废物"也成了宝贝。

　　奥运会后，国家体育馆将是北京座席最多的室内运动馆，将成为能够提供多功能服务的市民活动中心。组织国际国内专业体育赛事和商业性大型体育、文艺表演活动，将成为该馆的主导功能。此外，国家体育馆还拥有休闲娱乐、餐饮、购物、开办运动俱乐部、旅游参观、设施出租、展览展示、全民健身等辅助功能。