项目包括建筑物理环境控制与设施研究（声、光、热、空气质量等）、建筑材料与构造（窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等）、建筑环境控制系统的研究（高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等）、建筑智能化系统研究。超低能耗楼还将作为展示与宣传各种最新技术的舞台，为技术交流、产研挂钩、知识普及搭建桥梁；并成为清华大学与企业界合作开发、展示新产品的平台，以及向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。
示范楼作为技术展示和效果测试，选用了近十种不同的外围护结构做法，基本的热工性能要求为透光体系部分（玻璃幕墙、保温门窗、采光顶）综合传热系数K<1W/m2.K，太阳得热系数SHGC<0.5，非透光体系部分（保温墙体、屋面）传热系数K<0.3 W/m2.K。冬季建筑物的平均热负荷仅为0.7W/m2，最冷月的平均热负荷也只有2.3 W/m2，如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量，基本可实现冬季零采暖能耗。夏季最热月整个围护结构的平均得热也只有5.2 W/m2。由于围护结构导致的建筑耗冷耗热量仅为常规建筑的10%。
示范楼能源和设备系统采用多项节能措施和可再生能源技术，包括照明和办公设备在内，示范楼单位面积全年总用电量指标为40kWh/m2, 仅是北京市高档办公建筑平均总用电量指标的30％。
清华大学超低能耗示范楼是我国首个综合了示范、展示、试验功能的绿色建筑，是一个以真实建筑为基础的试验台，在大楼方案论证阶段，就贯穿了可更新、可调节、可拓展的思路，为未来更加深入的试验及科研创造条件。
示范楼集成了近百项建筑节能和绿色建筑相关的最新技术，由包括美国、德国、日本、丹麦等国外企业以及清华同方、秦皇岛耀华等国内高新技术企业在内的近50家单位捐赠了产品，有近十项产品和技术为国内首次采用。
超低能耗示范楼的建设得到了北京市各政府部门和大量专家学者的支持和帮助，于2005年3月竣工，并投入使用，多种生态与节能措施的实际应用效果将通过详细的测试及计量结果进行验证、调整修正和改进，服务于我国的建筑节能及绿色建筑事业。
外观及外围护结构示意图
能源及设备系统示意图