世博轴是上海世博会在绿色建筑方面的一次大胆尝试。除了在建筑造型及交通功能上的巨大突破，世博轴还蕴含了多项先进生态技术，而不能将其视为单纯的交通枢纽。
挑战：绿色地下空间
应对：“阳光谷”和下沉式花园
地下空间给人的印象大多是昏暗与沉闷，然而世博轴的“阳光谷”使得这一问题迎刃而解。六个巨型圆锥状“阳光谷”分别分布在世博轴的入口及中部，它们的独特形态能够帮助阳光自然倾斜入地下，既利于提高空气质量，又能节省人工照明带来的能源消耗。
挑战：调节室温
应对：江水源、地源热泵
世博轴通过生态技术展现冬暖夏凉的宜人特点。设计巧妙利用这个巨大公共通道的下面桩基及底板铺设了700公里长的管道，形成地源热泵。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源，既可供热又可制冷的高效节能空调系统，比如利用世博轴靠近黄浦江的优势，引入黄浦江水作冷热源，用生态绿色节能技术营造舒适宜人的室内环境。
挑战：循环自洁
应对：环状玻璃幕墙
与其它场馆的雨水收集概念相类似，每个“阳光谷”形似广口花瓶的环状玻璃幕墙，除了形成良好的透视效果，还可用于雨水收集。大量雨水被储存在地下室，经过层层过滤，不仅可以自用，还用于周围其他场馆的灌溉与清洁。
4主题馆：科技新秀
主题馆的设计方案既突出反映了上海城市肌理的特征、城市生活的记忆空间和上海令人陶醉的城市意象，还考虑了外墙与屋面的保温与隔热、屋面通风与采光等各项建筑要素。
挑战：节能发电
应对：太阳能屋面
主题馆屋面大面积铺设太阳能板，采用并网发电运行方式，将太阳能发电传回城市电网中。太阳能板面积达3万平方米，年发电量可达250万度，每年减少二氧化碳排放量约2500吨。
挑战：调节室温
应对：生态绿墙
主题馆东西立面设置垂直生态绿化墙面，面积达5000平方米，为目前世界最大的生态墙。夏季，可利用绿化隔热外墙阻隔辐射，并使外墙表面附近的空气温度降低，降低传导；冬季，既不影响墙面得到太阳辐射热，同时可形成保温层，使风速降低，延长外墙的使用寿命。
5世博中心：充满智慧的绿建
绿色、节能、环保是绿色世博中心建筑设计的宗旨。设计师通过朴素而有效的技术手段，对能源、水消耗、室内空气质量和可再生材料的使用等多方面进行控制，使世博中心成为一座充满智慧的绿色建筑。
挑战：节水
应对：雨水收集系统
屋面的雨水将被收集起来用于道路冲洗和绿化灌溉，并通过绿地和渗水材料铺装的路面、广场、停车场等进行雨水蓄渗回灌，尽可能充分利用水资源。
挑战：节能
应对：自然采光、遮阳系统、低温送风系统、冰蓄、冷系统等。
自然采光是最经济有效的节能方式，合理的设计使大部分功能空间获得了良好的自然采光。建筑外墙设有遮阳系统，在炎热的夏日，可以阻挡一部分直射的阳光，减少过多热量进入室内，既减少能耗，又创造了舒适的室内环境。此外，低温送风系统、冰蓄冷系统等设计，降低了空调的运行能量，保证了室内空气质量，也达到了节能目的。
挑战：环保
应对：污染小的建筑材料、先进的幕墙系统
世博中心采用全钢结构，施工速度快、能耗小，施工作业对周边的污染小。建筑材料也相当讲究，选择使用新型环保的节能材料。建筑外墙采用玻璃结合铝板、陶板、石材等形式不同的组合幕墙，呼吸式玻璃幕墙系统（又称双层幕墙或热通道幕墙）和低辐射中空玻璃等新一代产品的运用，满足了人们在室内对充足阳光和清新空气的追求。
