国家体育场占地面积20.29公顷，地下二层，地上六层，首层地面高出街道表面3.3米，比赛场地标高高出城市街道表面1.5米，建筑高度66.87米。工程总造价估算为35亿元人民币。奥运会期间，可容纳观众100，000人，其中临时坐席20，000个（赛后拆除），承担奥运会开幕式，闭幕式和田径比赛。奥运会后，国家体育场可容纳80.000人，可承担特殊重大比赛（如；世界田径锦标赛、世界杯足球赛等）、各类常规赛事（如：亚运会、亚洲田径锦标赛、全国运动会等）以及非竞赛项目（如：文艺演出、团体活动、商业展示会等）。
国家体育场结构设计使用年限为100年，建筑结构安全等级为一级，地基基础设计等级为甲级，基础设计安全等级为一级。建筑抗震设计类别为50年。
钢结构主要受力基础采用桩基，其它基础采用筏板基础，主体结构采用现浇混凝土形式，内部结构由一系列辐射布置的框架结构组成，体现出圆形体育场坐席的布置特点。这些框架的截面随所支撑的梯层区域而变化，使体育场碗状坐席结构作为一个独立的系统具有自身的稳定性。移动屋盖设计为一个完全独立的结构，由两部分跨越整个结构开口空间的“刚性”单元组成，它们沿着永久屋顶上固定轨道运动来实现开启或关闭。它的垂直应力则通过巨型钢结构和环绕在坐席环状结构周围的混凝土柱子被传至地面。体育场钢筋混凝土结构的稳定性主要依靠钢筋混凝土框架结构及与垂直交通相关的现浇混凝土的电梯和楼梯筒体承担。
