国家体育场等雨洪利用系统的功能是将体育场用地范围内的降雨变为可用的水资源，即回收雨水和将雨水处理后回用。系统主要由雨水收集管道、贮水池、泵送系统、雨水处理系统、回用水供水系统和自动控制系统组成。主体设施大部分建设在体育场建筑室外地下，与景观体系融为一体。 在鸟巢、奥林匹克公园中心区、五棵松体育馆等15个奥运场馆及设施中应用了雨洪利用系统，年平均雨水利用105万吨。

北京奥运以“绿色奥运”为理念，致力于污水处理、大气污染治理、固废处理等方面的工作，力求为奥运会创造一个优美、洁净的环境，同时借助奥运的平台推动北京的环境建设。北京奥运在水资源综合利用和节水设施两方面，通过集成应用雨洪利用、中水回用、污水处理及再生利用等经济适用节水技术，使奥运场馆（区）多年平均雨水综合利用率超过80%。奥运场馆中水回用、污水处理及再生利用率达到100%；通过大气污染控制、城市污水处理、垃圾处理等生态改善与环境综合治理技术，加快了资源节约、空气清新、水质洁净、环境优美的北京生态型城市建设的步伐。