中国科学技术馆是我国唯一的国家级综合性科技馆，是提高全民科学素质的重要基础设施。一期工程始建于1988年，座落在北京安华桥旁，为普及科学知识、培养公众科学精神发挥着重要作用。
新馆于2009年9月建成开放，位于国家奥林匹克公园中心区，建筑规模10.2万平方米，呈现为一个巨大的“鲁班锁”造型，蕴含着解开科学之锁探索科学奧秘的寓意。新馆建筑荣获全国建设工程最高奖“鲁班奖”，已经成为新北京新地标中一颗闪亮的明星。
中国科学技术馆拥有独具特色的科学博物馆资源，秉持“体验科学、启迪创新、服务大众、促进和谐”的理念，运用展品体验互动、多媒体演示、人工讲解辅导、科学表演等多种展示手段，创造高 互动性的学习方式和教育氛围。
该馆共建有五大主题展区，常设展项1000 余件（套），开展科学表演科学实验、科普讲座、教师培训、科技竞赛等多种形式的科普教育活动，与展览展项交相辉映。
特效影院集国内最大的球幕影院、目前亚洲最大的巨幕影院及动感影院和4D影院于一体，是目前国内设施最完备、内容最丰富的特效影院体系。
新馆开馆3年多来，接待中外观众逾1000万人次，发挥了巨大的社会效益。中国科学技术馆还肩负着全国科普资源研发中心、集散中心和服务中心的重任。在发展实体馆的同时，启动中国流动科技馆和中国数字科技馆建设项目，组织开发临展和 巡展，为西部地区、革命老区和经济欠发达地区服务，免费接待观众，有效扩大科普受益面。“三馆”共同发展，获得了良好的社会声誉。
中国科学技术馆主体建筑地下1层，地上4层，局部5层，内设5大主题展厅、公共空间展示区、临时展厅、特效影院和会议区，展教面积近6万平方米。
一层“华夏之光”展厅展示中国古代的科学探索与技术创新。“科学乐园”展厅采用以游戏化互动参与为主的多样化展教方式，展示适合儿童身心发展的科技内容。
二层探索与发现”展厅把宇宙、物质、数学、声、光、电等串联起来，展示人类在与自然交互过程中体现出来的科学思想和方法。
三层“科技与生活”展厅以百姓生活的衣食住行为贯穿脉络，展示科技发展对人类社会的深刻影响。
四层“挑战与未来”展厅展示人类面临的重大问题与挑战、科技创新对可持续发展的贡献。
五层科普活动室和科普实验室，配置高端的专业仪器设备开展动手制作、趣味实验、创意体验等活动，也可以结合学校教育进行研究性课题的深度开发和实施。
临时展厅位于一层东侧， 以短期展示、题材广泛、视角独特见长，与常设展览交相辉映。
四个特效影院位于馆内西侧地下层、一层和二层，利用现代电影科技手段，使观众体验各类影视特效奇观，领略人与自然之美。
馆藏珍品飞天位于一层西大厅。一组均匀排布的小球矩阵整体悬挂在大厅上方20米×14米的大型平台绗架上，小球直径220毫米,35行23列共805个。
每个小球由大扭矩、低转速、分布式的电机阵列控制升降，可以达到离地面7米的高度。
计算机和自动控制系统分别控制各个小球的速度和行程，使小球矩阵演示出中文、英文、各种图案和立体造型等信息也可以演示各种数学曲面的动态造型，如球面正弦、余弦等。
这一展项同时包含了数学计算机控制、机械机构和图形像素等多方面的科学知识，向观众展示大型现代工业控制的原理和方法，以规模宏大、和谐壮观的视觉印象展现数学的内在艺术美。
生命螺旋，位于一层南大厅，是由20对手拉手的男人和女人组成的巨大DNA双螺旋结构，由地一层直冲顶层天窗，全 高47米，直径64米，重36吨。
通过放大的双螺旋结构造型，表现DNA 是地球上所有生命的基础及其造型之美，同时以充满张力的人体造型表现生命的蓬勃活力，通过雕塑诉诸视觉的空间形象来反映现实生命及科学畅想，开我国科技类博物馆创作和陈设大型科学艺术作品的先河。
目前在全世界尚未发现比“生命螺旋”更为巨大的室内雕塑作品在各国的科技类博物馆中也未发现同类大型科学艺术雕塑。
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