从建筑设计来看，鸟巢的屋顶采用可开启式设计，由钢结构桁架和ETFE膜材组成，理论上具备闭合功能。但在实际使用中，这一屋顶在大多数情况下处于开启状态，使场馆呈现露天形态。这种设计既满足了大型赛事对自然采光和通风的需求，也让观众能在观赛时感受户外环境，尤其在举办田径、足球等赛事时，露天设计更运动项目的自然属性。
作为世界上最大的钢结构体育场之一，鸟巢的屋顶覆盖面积约3.2万平方米，但开启部分仅占屋顶总面积的10%左右。即便在闭合状态下，屋顶也法全密封，仍会有部分自然光线和空气流通，本质上更接近“半露天”形态。而在日常运营中，出于能耗和使用效率考虑，屋顶开启的频率极低，多数活动均在露天环境下进行。
2008年奥运会开幕式上，鸟巢的露天设计让全球观众见证了“大脚印”烟花划过夜空的经典瞬间；2022年冬奥会开幕式上，露天场馆则与“二十四节气”等自然元素美融合，凸显了人与自然的和谐。这些场景都印证了其露天属性——它不是传统意义上的封闭式场馆，而是以开放姿态拥抱天空与阳光的建筑杰作。
论是赛事举办还是文化活动，鸟巢的露天设计始终是其核心特色。它让场馆不仅是体育竞技的场所，更成为连接人与环境、历史与现代的公共空间，以独特的露天形态，书写着属于北京的城市记忆。