קירות וגג המבנה עוצבו כמעין חתך בגוש קצף דמיוני. מחזוריות בועות הקצף שנבחרה נקראת "מבנה וייר-פלן"[1], המהווה את הפתרון הטוב ביותר הידוע כיום ל"בעיית קלווין" (ראו מבנה האֶתֶר ומבנה הקצף). באופן כזה נוצר מבנה ייחודי, שבו השלד מיוצב ללא משולשים. את צורת הבועות יצרו קורות מתכת שעליהן הונחו כיסי פלסטיק מלאים באוויר. הקירות חצי שקופים, מה שמאפשר חדירת אור ומצמצם את צריכת האנרגיה של המבנה. המבנה עמיד בפני רעידות אדמה ומחליף צבעים בלילה.
במהלך אולימפיאדת בייג'ינג המרכז אירח את תחרויות השחייה, קפיצה למים ושחייה צורנית. במקור המרכז היה אמור לארח גם את תחרויות הכדורמים, אך משחקי הענף הועברו לבסוף למתקן אחר. במתקן שלוש בריכות, הבריכה האולימפית המרכזית ולצידה בריכה ייעודית לתחרויות קפיצה ובחלל נוסף בריכה לאימונים. בריכת השחייה האולימפית נחשבה לבריכה הטובה ביותר בעולם עד לאותה העת. עומקה שלושה מטרים וקירותיה נבנו כך שיספגו אדוות, כך שפני המים נותרו חלקים ואיפשרו שחייה מהירה.[2]
לאחר המשחקים צומצמה קיבולת הבריכה המרכזית ל-4,598 צופים בלבד לאחר פירוק היציעים העליונית וסגירת החללים בקירות, ומקיץ 2010 הופעל בשטח המבנה גם פארק מים מקורה הכולל מגלשות, מזרקות, בריכת מים רדודה וכדומה בשטח כ-12,000 מ"ר (שטח המבנה כולו כ-32,000 מ"ר).
