象徵著植物根系的褐色鋼管將四方形建築物整體包圍，將原本隱藏於地下的植物生命力直觀呈現給參觀者，這就是北京世園會主場館之一的植物館，也是唯一一個以展示熱帶植物為主的場館。
遠遠望去，植物館拔地而起，屋頂寓意著土壤，外立面長短不一的鋼管象徵著為植物提供養分的根系，充分闡釋了「升起的地平線」設計理念。人們走進這座建築，就仿佛走入地表之下，探尋植物根系古老而神秘的智慧。
植物館總建築師王輝介紹，植物館的主題為「植物，不可思議的智慧」，想藉此讓大家意識到，植物能成為我們的老師，「我們將用全新的視角吸引觀眾探索不可思議的植物智慧，喚醒人們重新思考人類文明與地球生態如何共贏。」
植物館的一大特色就是將生長在熱帶和亞熱帶海灘上的紅樹林搬進了北方的溫室。「紅樹林作為近海唯一的木本植物群落，能夠適應潮間帶土壤缺氧、含鹽量高以及潮水衝刷等艱難且特殊的生存環境，根、莖、葉和種子都演化出了各種各樣適應環境的機制，在一般植物難以生長的灘涂上成林。同時紅樹林又能夠回饋塑造它生長的環境，使潮間帶成為更多植物理想的生活環境。」植物館館長丁長峰說。
植物館生動再現了紅樹林適應海潮漲落演化出的胎生、支柱根、泌鹽等特徵，展示出紅樹林的生存智慧和作為海岸衛士、地球之肺的生態功能。除了紅樹林，植物館還種植有1000種珍稀植物，分為五大展區，包括「逆境求生區」「億年足跡區」等。食蟲、老莖生花等難得一見的植物現象，向參觀者充分展示了「植物的智慧」。
除擁有大量活植物外，在二層多功能廳「X空間」中，植物館與英國邱園植物園聯手舉辦中國植物科學畫展，精選上百幅邱園館藏的植物獵人手繪的中國植物，講述人與植物的故事。
為吸引更多家庭遊客和年輕人，植物館主打「智慧」和「時尚」概念。用手機掃一掃，就知道眼前的植物是什麼品種。同時，植物館也是一個時尚的場館，世園會期間將圍繞植物主題舉辦文化、音樂、藝術、設計等豐富多彩的活動。