大楼外侧通体使用了玻璃墙和玻璃窗。加州科学院公关部的安德鲁告诉记者，这是为了最大限度地借助自然光。这样大楼建成后90%的区域都将被自然光照射，另外10%的区域照明将使用太阳能。走进大楼一层，正面是一块沼泽池，池塘边树木繁茂，池中将养殖路易斯安那州的鳄鱼。沼泽地和地下相通，观众在地下的水族馆游览时，透过玻璃墙能够看到沼泽地水下的景观。沼泽地两旁各有一座穹形建筑。左首的穹形建筑是天文馆。右首是热带雨林，工人们正在紧张地铺设地板和移入植物。热带雨林被直径约28米的玻璃罩起来，以保证约30摄氏度的恒温，屋顶是可移动的，以方便阳光射入。
进入“雨林”首先要经过一条长廊。长廊旁有一座珊瑚礁池，这些珊瑚从菲律宾沿海取来，因为那里面临的生态威胁最严重。珊瑚礁池和地下水族馆用的海水从4公里外的太平洋深海抽取，加热后流经大楼一层地板，在冬天能提高30%的取暖效率。长廊的地面镶嵌有不少圆形玻璃地板，低头可见水族馆内游弋的鱼类。热带雨林内的树木高大，根据栖息的动物不同分成四层。地下一层和水族馆连通，全部被水淹没，将移入亚马孙流域的动物。观众可通过一条玻璃走廊，走到亚马孙“河底”探秘。二层在地上，将移入加里曼丹岛的动物。三层的动物来自马达加斯加。四层的动物则来自哥斯达黎加。热带雨林内将总共放入1600只动物，包括600只鸟类和100只
两栖爬行动物。
从热带雨林的顶层可以走到科学院大楼的屋顶，这也是最引人注目的地方。屋顶面积2.5公顷，模仿山势起伏，共有7个隆起的山丘。这种起伏的姿态实际上是经过测算的，根据冷空气下沉热空气上升的原理，可形成大楼内空气的自然流通，并起到绝缘作用，减少了对空调的依赖。屋顶种植了170万株当地植物，它们每年可吸取757万升的雨水，省却人工灌溉之劳，多余的雨水还可用来冲洗厕所。伦佐·皮亚诺在谈到这一创意时说，“绿色屋顶”相当于把一座公园的一部分抬高，然后在下面盖一栋楼。安德鲁指出绿色屋顶还是一个生态区，科学家期待这块世界上面积最大的绿色屋顶能吸引大批本地的蝴蝶、蜂鸟或其它鸟类和昆虫前来栖息。
大楼尽量使用环保和可回收材料。原先12栋楼房被推倒后的建筑材料有90%得到了回收利用，其中包括9000吨混凝土和1.2万吨钢筋。混凝土中还加入了15%的粉尘和35%的矿渣。废旧牛仔服被切成条状，用做隔音墙的内嵌材料。加州科学院的各种研究工作也在大楼内进行。观众可以通过玻璃墙看到科学家们工作、研究的情景。正在开展的一个项目是对中国云南西双版纳生态的研究。科学院将定期组织科普活动，请科学家和观众互动。