建筑節能是指在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用效率，主要涉及采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等方面的能耗。在全國總的能源消耗中，建筑耗能所占比率約為35-40%。
為此，在奧運建筑工程中采用可持續發展的設計理念和技術策略，減少能源和資源消耗。例如，采用先進的圍護結構節能技術，最大限度地減少建筑對常規能源的消耗；改善自然采光、自然通風等。
在北京奧運會各項奧運工程在建設過程中，率先實施了《公共建筑節能設計標準》，嚴格執行《北京市住宅建筑節能設計標準》。所有奧運場館及相關實施均按要求進行了工程節能設計并通過了相關的審查，符合并高于相關標準的規定，在建筑節能方面達到了同期公共及住宅建筑的領先水平。
北京奧運村在建筑節能方面對建筑圍護結構進行高水平的隔熱保溫。通過圍護結構的進一步合理設計和優化，使能耗在JGJ26-95節能標準的基礎上再降低30%，從而接近西方發達國家現行建筑節能標準要求。此外，奧運村還采用先進供能技術，充分利用可再生能源：如先進熱泵供熱/空調技術(包括地源熱泵技術、水源熱泵技術等)，蓄熱蓄冷技術，太陽能光利用(照明)與供熱技術；同時減少輸熱、輸冷能耗，充分利用清潔能源，擴大熱電聯供或熱電冷聯供，擴大應用熱泵、貯能、熱回收和變流量技術。
奧運工程共采用61項先進空氣處理技術，涵蓋了熱回收空調、自然通風、室內空氣節能處理與凈化等；綠色節能照明技術48項；節能建筑圍護結構38項；配電與智能控制節能21項；共計168項，分布于奧林匹克公園區域65項，大學區場館39項，外圍場館64項。國家游泳中心和國家體育場利用膜結構充分利用自然光。北京科技大學體育館、奧林匹克中心區地下商業區、森林公園、奧運村等4項工程采用了光導管采光技術。國家體育館、中國農業大學體育館、北京工業大學體育館、老山自行車館、北京大學體育館、射擊館等6項工程采用了自然采光屋面。
采用先進的圍護結構以及大量應用環保節能技術，推廣示范作用也十分顯著。同時，為了準確地評價和確保奧運工程的整體節能水平，在奧運工程建設之初，北京市與清華大學等科研機構組織開展了奧運場館及相關設施節能評估工作，通過節能評估，對設計各環節中出現的問題進行了及時糾正和引導，對有關指標進行調整，復評后，各項目節能評估均達到合格以上水平。總體上，奧運場館及相關設施的節能狀況良好，可以成為我國一段時期內類似工程的樣板。(
