国家体育场座落在由地面缓缓坡起的基座平台上，观众可由奥林匹克公园沿基座平台到达体育场。基座北侧为下沉式的热身场地，通过运动员通道与主场内的比赛场地连通。国家体育场复杂的附属部分和赛后商业等安排在升起的地面之下，使不同人群进入的方式更加合理，同时保持了主体建筑外观的清晰、纯粹和完整。体育场基座以上部分共七层，设有观众服务设施、媒体工作区和贵宾接待区等。基座以下部分共三层，设有零层内部环路、停车场和大量功能用房。碗型看台分为上、中、下三层，并在中、下层看台之间设置包厢及其座位区。

国家体育场作为主会场，承担了开闭幕式、田径赛事和足球决赛。精彩绝伦的开闭幕式表演与鸟巢大气宏伟的结构相得益彰，令世人惊艳。博尔特、伊辛巴耶娃等一批运动员纷纷在鸟巢实现了创纪录表演。

国家体育场主体是由一系列钢桁架围绕碗状座席区编织而成的“鸟巢”外形，空间结构新颖，建筑和结构浑然一体，独特、美观，具有很强的震撼力和视觉冲击力，充分体现了自然和谐之美。
国家体育场钢结构是目前世界上跨度大的体育建筑之一，其屋顶维护结构为钢结构上覆盖双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜，和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。