膜结构建筑是21世纪代表性的一种全新的建筑形式，至今已成为大跨度空间建筑的主要形式之一。它集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学与计算机技术等为一体，建造出具有标志性的空间结构形式，它不仅体现出结构的力量美，还充分表现出建筑师的设想，享受大自然浪漫空间。在2008年的奥运会建筑设计上，膜结构应用就得到完美的体现。

“水立方”是世界上的膜结构工程，除了地面之外，外表都采用了膜结构——ETFE材料，蓝色的表面出乎意料的柔软但又很充实。国家体育馆工程承包总经理谭晓春透露，这种材料的寿命为20多年，但实际会比这个长，人可以踩在上面行走，感觉特别棒。目前世界上只有三家企业能够完成这个膜结构。

“水立方”中方设计师、中建国际(深圳)设计顾问有限公司总工程师郑方向记者解释了这个冬暖夏凉的建筑。原来，“水立方”两层气枕间的空厢是封闭的，也形成了一个隔热的单元。通风也是解决散热问题的一个办法，在游泳中心外围的底部，有一个一米多高的百叶通风口，可以将内外互相连通，通过换气将热量排出，起到降温的作用。以上这些措施，主要是针对夏天而言，夏天的隔热方针，是“隔外不隔内”，当然冬天则正好相反。而在冬季，百叶通风口也将封闭，以保证室内的温度。在“水立方”外层气枕的内层膜和内层气枕的外层膜上，镀有上亿个密度不等的镀点以控制膜的透光度，解决了阳光直射的问题。

众多的创新科技的运用使“水立方”受到了广泛关注，美国杂志《大众科学》将“水立方”评为2006年度100项科技成果之一。2008年北京奥运会结束后，水立方将成为多功能的大型水上运动中心，举办国际国内大型水上比赛，为公众提供水上、健身运动和多种休闲活动，而且将成为奥林匹克运动留下的宝贵遗产和北京城市建设的新景观。

在2008奥运会中，水立方将承担游泳、跳水和花样游泳等三个项目的比赛，将产生42枚。国家游泳中心赛时建筑面积约8万平方米，标准坐椅17000个，其中临时坐椅约11000个（赛后将拆除）。“水立方”是一个177米乘177米、高31米的建筑，外形呈方形。场馆分为奥林匹克比赛大厅、热身池大厅和嬉水大厅，之间用泡泡墙作为线性空间的分隔。比赛大厅包括了观众坐席、游泳池、跳水池以及各类附属用房，是奥运会期间主要使用空间。