世界气象组织、地球观测组织、欧洲气象卫星应用组织共同参与了世界气象馆的设计布展工作。展馆似“云中水滴”，由四个扁圆球体结合而成，形如云状；外墙采用亮白色膜结构，膜布上喷雾点全部开启时，整个建筑如一团云雾，阳光合适时展馆周围将出现彩虹。场地周边为浅水池，建筑“漂浮”在水池中央。建筑设计充分融入了节能减排理念，采用的材料可全部回收再利用。外层膜结构和雾状喷泉设计可以起到降温、节能、环保的作用，堪称“会呼吸的皮肤”。