北京天文馆新馆独具特色的建筑语言作为当今世界最具特色的北京天文馆新馆建筑，设计者将其设计成一个表现相对论、弦体理论等现代天体物理学抽象理论的舞台，新馆也因此成为浩瀚宇宙的缩影，具有了神奇而深邃的气质。从模拟到数字的“革命”数字化太空剧场引进了世界上最先进的数字化天文馆设备。该系统用激光束将运动的影象投影到天文馆的天幕上。由激光束拼接成一个完整的全天域图形。饱和的色彩，逼真的纵深感和透视关系接近人的自然视觉效果。3D 和 4D 科普剧场都采纳了世界上先进的特效立体电影技术。3D 科普剧场是目前我国第一个采纳船舱式动感座椅的 3D 动感影院，可容纳 48 人，由 6 组 8 基座船舱式动感座椅组成。6 个自由度的飞船型平台可模拟自由落体、左右摇摆、左右旋转、自转、上下旋转等完全真实的运动感受。4D 剧场是我国最大的 4D 动感影院，可容纳 196 位观众。放映时，同步电影放映机在 180 度的环形银幕上放映出具有立体效果的影片。计算机控制的设备，在让观众体验到颠簸和速降感觉的同时，还根据影片情节制造出烟雾、雨水，风吹及气味等特别效果，甚至可以让观众的鼻子闻到电影中的花香。太阳观测台引进的国内第一架口径达 300 毫米的太阳真空望远镜，专门用于观测和展示太阳光球层、色球层的物理特征及活动现象，观测和展示太阳光谱。它将太阳像通过特别的通道传输到展览厅，每天直播太阳的“现场演出”。
