水立方的表面材料是ETFE（乙烯—四氟乙烯共聚物）膜材料。

1、“水立方”獨特的結構設計思想使它具有了別具一格的視覺效果，而要完全實現建築師的設計思想，對工程建築人員來說，是一個不小的挑戰。ETFE專案經理詹姆斯先生說：“我們做了很多視覺的測試，來儘量滿足建築師的這些設計哲理。我們認為這個是最大的挑戰，現在，我們覺得在這方面已經完成得相當成功了。” 2、“水立方”是一個177米乘177米的方型建築，高31米，看起來形狀很隨意的建築立面遵循嚴格的幾何規則，立面上的不同形狀有11種。內層和外層都安裝有充氣的枕頭，夢幻般的藍色來自外面那個氣枕的第一層薄膜，因為彎曲的表面反射Sunny，使整個建築的表面看起來像是Sunny下晶瑩的水滴。而如果置身於“水立方”內部，感覺則會更奇妙，進到“水立方”裡面，你會看到，像海洋環境裡面的一個個水泡一樣。3、“水立方”與“鳥巢”只有一路之隔，一方一圓，一藍一紅，形成了一種微妙、均衡的關係。中方主設計師趙小鈞先生介紹說，就設計過程來說，是先有‘鳥巢’，所以，一開始做這個設計，關於如何跟‘鳥巢’形成一個和諧的、統一的、對比的、互相映襯這樣一個關係，就是大家重點討論的一個方面。