上海天文馆的球幕影院内径23米、外径30米，球体建筑有一半悬浮于地面之上，依靠球体侧面的6个支撑点与下方的混凝土壳体相连。球体与壳体之间，形成一道圆环，日光可以从圆环处洒向室内，在室内的地面上形成“日蚀”。球体内部配有8K分辨率球幕投影系统、高级激光和舞台表演系统，用于播放各类影片。