由大弧形穹頂覆蓋的日本館，在外牆上大量採用紫色的透光薄膜，加上為環保工法而長出了三個「觸角」與三個「呼吸孔」，讓這棟建築物彷彿有了生命。日本館揭示的新觀念正是，下一代的建築就是「生物」。
取名「紫蠶島」，也是在募集暱稱時，從中日民眾3000多投稿件數中，最終雀屏中選的。「外觀看起來，就像蠶寶寶即將破繭而出，也象徵新時代即將來臨，」為了世博會而特地學習中文、日本館副館長花田美香娓娓道出設計理念。把建築物造得有如生命體般，日本館不只是為了求造型獨特，實際上更是以許多高科技，讓日本館成為一個會呼吸的新世代建築。
建築設計：輕量、會呼吸的仿生系統
日本館所採用的薄膜外觀，本身就是一項對環境友善的新建築工法。材質與北京水立方游泳館相同，屬於輕型結構膜，與傳統建材相比，輕上約50％，大幅減少施工時對環境的影響。超越水立方的是，這一次的結構膜還能吸取太陽能，在薄膜外，還特地塗上一層光觸媒，降低灰塵附著，好讓半年間的展期，太陽能吸收狀況都能維持在巔峰。
在外型上，這座「紫蠶島」更讓人好奇的是，究竟長出來的觸角、凹下去的孔洞，所為何來？
「我們稱這樣的設計為『循環呼吸柱』，讓空氣、雨水、太陽光得以在建築物內不斷循環，而如此的『呼吸』，則能大幅增加建築物的生命力！」花田美香指出，透過呼吸循環，能節省整個日本館達約6％的能源消耗，而在調節溫度上，最多甚至能降溫達攝氏2～3度！
這套循環系統，能夠蒐集雨水，並以雨水來灑水降溫，同時把場外空氣吸入日本館內，使凝聚在地板周遭的冷空氣往上升，讓館內空氣流通，加上透薄膜，光線也能灑落進場館內。花田美香也強調，「循環呼吸柱」這樣的建築理念，其實在古代的中國與日本就已經採用，古代的建築不是如今日的水泥森林，把房子跟自然完全隔絕，而會設計許多窗孔，讓屋子內部的空氣與外部流通、共生。
館內規劃：聯結中日文化交流
除了外觀設計與建材技術突出外，日本館內的展出，大致分為三個展區，三個展區都以「聯結」做為主題。在第一個展區，呈現中國與日本在文明上，如何開始聯結？以1000多年前，日本的「遣唐使」時代做為起點，配合動畫捲軸呈現，中國茶道、書法等，開始飄洋過海到日本，並影響日本日後的發展。
展區中，也將呈現日本在受到中國影響後，如何孕育出自己的作品。例如日本著名的「西陣織」絲織，就是受到中國宮廷織法影響，而發展出自己的風格。整個第二展區，則是要呈現高科技如何與自然聯結。乘手扶梯來到第二展區，首先會看到象徵日本之春的櫻花。
花田香美直言，日本在40～50年前也曾經為了追求工業發展，而忽略環境問題，導致水俁病等公害疾病出現，因此在這個展區中，將強調有了高科技的人類，該如何與自然共存？因此一座未來的「零碳排放城市」，也就成了展區重點，其中包含20餘項環境技術，將引領未來趨勢。例如「發電地板」。行人在走路、車子在馬路上開時，就能製造能源，或者是「太陽能發電窗戶」，可透光又能吸收太陽能，或是「家用燃料電池」，以氫氣和氧氣等乾淨能源提供家庭用電。
在第二展區中，也將展現出日本已經能將海水、地下道污水，處理成為飲用水的最新科技。在第二展區，雖然就已經展出20多項新技術，不過真正讓花田香美大力推薦的，則是第三展區。
動態展出：傳統藝術＋尖端科技
進入第三展區，就像進入一個約500人座位的大劇場，在這裡中國的崑曲與日本傳統的能劇，將首次破天荒嘗試結合。崑曲的唱腔、能劇的舞蹈，將表現出中國與日本民眾，如何共同保護瀕臨絕種的鳥類朱䴉，把兩國人民共同合作的給事蹟搬上舞台，預計將引起共鳴。看完舞台劇後，也將有機器人現身，為大家拉小提琴、演奏音樂。
「機器人能拉小提琴，我們要展現的其實是手指的細膩度，已經快要到能夠照護人類的程度，」花田香美笑著說，機器人的演進，在世博會一直都是熱門焦點。在第三展區，也看得到未來的汽車樣貌。在這裡，豐田汽車將展示以一人搭乘、輕巧靈敏，可在街上、家中穿梭的未來車款，預計也將是一大熱門。
「日本想要呈現的，不單是科技上的突破，還有要積極與自然共存的理念，」花田美香強調，心、技合一，是日本館的目標。
