国家体育场座落在由地面缓缓坡起的基座平台上,观众可由奥林匹克公园沿基座平台到达体育场。基座北侧为下沉式的热身场地,通过运动员通道与主场内的比赛场地连通。国家体育场复杂的附属部分和赛后商业等安排在升起的地面之下,使不同人群进入的方式更加合理,同时保持了主体建筑外观的清晰、纯粹和完整。体育场基座以上部分共七层,设有观众服务设施、媒体工作区和贵宾接待区等。基座以下部分共三层,设有零层内部环路、停车场和大量功能用房。碗型看台分为上、中、下三层,并在中、下层看台之间设置包厢及其座位区。
北京奥运会期间,国家体育场作为主会场,承担了开闭幕式、田径赛事和足球决赛。精彩绝伦的开闭幕式表演与鸟巢大气宏伟的结构相得益彰,令世人惊艳。博尔特、伊辛巴耶娃等一批优秀运动员纷纷在鸟巢实现了创纪录表演。