章迪恩世博主題館是世博會有史以來室內展覽面積最大、展示內容最豐富的永久場館，也是對本屆世博會進行主題演繹的關鍵場館之一；世博會后，它將“轉型”為國際一流的標準型展覽場館。這兩大功能定位，決定了主題館必須既滿足展覽需要的大空間，又必須體現低碳、綠色等本屆世博會倡導的理念。三個“世界之最”也由此而來――世界最大的“植物墻”、世界最大的雙向大跨度展廳，以及世界上面積最大的單體建筑太陽能光伏發電系統。

主題館的東、西兩個立面，不是傳統的大型展覽中心采用的玻璃幕墻，而是采用了垂直綠化技術的生態綠墻，5000平方米的總面積堪稱目前世界最大。專家們喜歡把這兩堵墻上種植的植物稱為“金枝玉葉”，這批包括石楠、六道木等在內的植物，是綜合考慮了耐高溫、耐蟲害、色澤等因素細心挑選出來的，大約有5、6個品種，從低到高，漸次呈現出暗紅、深綠、亮綠等顏色，遠遠望去，很有層次感。技術人員還專門設計了自動滴灌系統，水泵把營養液輸送到十幾米高的地方，再通過滴管讓植物“吃飽喝足”。

盡管日本、法國等國家也有比較豐富的垂直綠化經驗，但由于上海的氣候環境特殊，有黃梅天、酷暑、臺風和寒冬，加之主題館的墻面積也偏大，中方技術人員在四處“取經”后，還是自己摸索出一套“中國方案”。預計5000平方米的綠化壽命可達3―5年，每年可吸收二氧化碳4噸。夏季有了植物墻的“蔭庇”，主題館內溫度可比常規玻璃幕墻內溫度低5度。

屋頂上面積達3萬多平方米的太陽能板，年發電量達280萬度，相當于4500位上海居民一年的用電總量。不過要把它們安裝上屋頂也非易事。每塊太陽能板的面積大約只有1平方米多，上萬塊太陽能板，就意味著有上萬個與屋面的安裝焊接點，對工藝精度有很高要求。

主題館的西展廳，南北跨度180米，東西跨度144米，面積相當于3個標準足球場。如此開闊的空間，舉辦大型展覽再好不過，但作為無柱展廳，也給施工帶來了許多難題。主題館的鋼結構重達2萬噸，再加上屋頂上重達3000噸的太陽能發電板，要在上海軟弱地基上建一個承載如此重量的無柱展廳，堪稱挑戰世界極限。最終，工程技術專家克服了地基沉降、不均勻沉降帶來的展廳失穩難題，使得展廳不僅“穩穩屹立”，還能抵抗11級以上臺風和8級地震。