首次在建筑工程中應用基于CATIA空苣Ｐ偷娜維設計方法，成功地解決了復雜空間結構、扭曲構件與特殊節點建模問題。在ANSYS軟件平臺上開發了大跨度結構讀者設計與優化功能模塊，滿足鳥巢復雜大跨度結構設計需求。

國家體育場以科技創新實現“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”三大理念的一個小細節，自設計開始，國家體育場在落實三大理念方面呈現出一系列亮點。

    在落實“綠色奧運”方面，國家體育場采用了國際先進的雨洪利用系統，體育場設計采用的該系統為目前世界范圍內建筑雨水深度處理回用規模-大、技術最先進的雨洪利用系統。建有六個儲水池總容積12000立方米，年處理能力5.8萬噸，處理后中水用于比賽場地草坪灌溉、空調水冷卻、沖廁、綠化、消防等9類用途。利用了先進能源利用技術：地源熱泵，利用場地中間面積約為8000平方米的足球場草皮下的土壤資源，為國家體育場的冬季采暖和夏季制冷提供了空調系統的冷熱源。此外，還有先進的空氣處理技術、微氣候研究，綠色照明技術、能源系統及高效智能管理技術，太陽能光伏發電技術，太陽能光伏發電系統的總發電容量為130千瓦。

    國家體育場以建設中對科技的需求為出發點，提高體育場建設科技創新能力，積累高科技應用于體育場的經驗，使科技創新成為u三大理念”的動力和保障。在設計和施工過程中，針對建設過程中的若干“瓶頸”和焦點問題，重點安排一批科研l關項目和課題，解決設計和建設中的難題。在各專業設計上重點應用較成熟并具有科技含量的技術，體現一流的體育場館建設和運營的科技水平。如首次在建筑工程中應用基于CATIA空間模型的三維設計方法，成功地解決了復雜空間結構、扭曲構件與特殊節點建模問題。在ANSYS軟件平臺上開發了大跨度結構讀者設計與優化功能模塊，滿足鳥巢復雜大跨度結構設計需求。提出鋼結構創新設計方法研究：大跨度結構溫度場計算方法。在新材料新技術方面應用了ETFE和PTFE膜結構。此外，科技方面還表現在消防性能化設計和安全疏散模擬分析、聲學環境的研究、虹吸雨水排水系統、熱環境舒適度的研究等。

    值得一提的是國家體育場在落實科技奧運上體現出來3施工亮點：施工中應用了灌注樁基礎工程施工技術研究，國家體育場工程整個坐落在2700根基礎樁上，樁基受力復雜，在研究的基礎上，確定了樁、3、承臺共同作用的設計方案。取得了單樁承載力特征值等參數，為工程樁設計優化和施工質量控制提供了充分依據，保證了工程質量，節省工程造價20%%以上。混凝土結構耐久性100年技術研究，解決了超長、大體積混凝土結構抗裂等技術難題。該項成果通過專家鑒定，達到國際先進水平。異型混x土結構施工技術及應用研究，針對工程斜柱、斜梁及不規則邊梁等異型結構等多項研究，研發了斜柱、斜梁專用模架體系，超高混凝土斜柱泵送頂升等技術，成功解決了施工難題。此外，非預應力薄壁預制清水混凝土看臺板施工，空間彎扭箱型截面構件及多向微扭空間節點的研究，鋼結構x溫焊接試驗研究應用，高強鋼Q460厚板焊接性試驗、焊接工藝技術研究，鋼結構溫度影響及合攏技術的研究應用，巨型馬鞍型空間鋼結構的支撐卸載x術研究，大型鋼結構工程質量控制與管理信息系統的研究與開發等都是在施工中呈現出的一系列亮點。國家體育場工程部分施工項目國內尚無相關技術標準，或者現行標準不能滿足工程施工及質量驗收需求，為此制訂了包括《國家體育場鋼結構施工質量驗收標準》、《國家體育場預制清水x凝土看臺質量驗收標準》等7個企業標準并完成專家論證和市建委備案。