将要举办2008年北京奥运会游泳和跳水比赛的场馆应该一切都与水有关。然而，要用砖块灰浆来实现这样一个概念实属不易，而且，更具挑战性的是，设计者想要的不仅仅是建造出一个场馆，他们更希望能够抓住“水”的精神。中建国际(深圳)设计顾问有限公司的设计师王敏(音)说：“我们希望这座建筑能实现非物质化，能展现出不同的面貌，能根据周围环境的变化而作出反应。”

    尽管要实现这种抽象的目标非常困难，但由澳大利亚PTW公司、澳大利亚ARUP公司和中建国际(深g J1)设计顾问有限公司组成的联合设计团队却最终做到了。他们在设计这个耗资1亿美元的“水立方”时选择了钢材以及世界先进的ETFE(四氟乙烯)膜材料。这种材料非常坚韧，能够抵御紫外线和空气污染的侵蚀，它被用来制作覆盖在建筑表面的透明气枕。
　　
　　为了使建筑和其外观体现出水的感觉，设计者借鉴了爱尔兰物理学家丹尼斯•韦尔和罗伯特•费伦有关泡沫结构的理论，充分利用了肥皂泡的形状。韦尔和费伦的“泡沫”结构由有14个或12个面的多面体组成。ARUP公司工程组负责人特里斯特拉姆•卡弗雷说，除了这种泡沫结构非常规则，这样的蜂巢结构恰好适合“水立方”的设计目标，因为“不管从什么角度看，它又都会显得那么随意自然”。

　　“水立方”依靠池水和周围的混凝土在白天储存热量，然后在晚上释放。双层的馆壁有利于夏天多余热量的散发和冬天热量的保持。

　　“水立方”的另一大特点是其目光控制方案。设计者选用了一种稳定的铝化玻璃材料，它能够阻挡10％到95％的可见光。应用这种材料的建筑外壳所覆盖的区域都是不能有直射光和强光的。比如，比赛的泳池上方屋顶只能透过5％的可见日光，因为赛事转播对光线控制有着很严格的要求。

　　“水立方”最具创新性的特点还有其水处理系统。大多数游泳池都是把冲洗泳池的污水直接排入市政污水系统，但“水立方”却能够对这种水进行处理并重新利用。对于在处理过程中损失的一小部分污水，系统将会用屋顶收集的雨水来补足。这样的设计为北京的污水处理系统减轻了负担，也使它不那么依赖于这个城市已经吃紧的淡水供应。