展馆爱称“紫蚕岛”，馆外覆盖超轻的发电膜，采用特殊环境技术，是一幢“像生命体那样会呼吸、对环境友好的建筑”。馆内通过实景再现和影像技术，展现2020年的未来城市生活，介绍日中两国的文化渊源、与自然共生的日本人生活、充满活力和时尚的日本当代城市、为解决水资源和地球环境问题而开发的先进技术，以及守护自然的市民活动。
展馆外观日本馆占地面积约6000平方米，可同时容纳1800人进行参观，预计每天接待的人数约为1.7万人。走进世博园区，远远望去，日本馆犹如一个巨大的紫蚕宝宝趴在黄浦江边，极富个性的外观宛如拥有生命的生命体。展馆外观的基调色为红藤色，红藤色由象征太阳的红色与象征水的蓝色交融而成，可以说是自然的颜色。展馆的外壁会随着日光的变化及夜晚的灯光变换各种“表情”，让参观者感受到一种动感。隔江相望，浦江对岸的上海民众也能一睹日本馆的风采。
亮点日本馆在设计上采用了环境控制技术，使得光、水、空气等自然资源被最大限度利用。展馆外部透光性高的双层外膜配以内部的太阳电池，可以充分利用太阳能资源，实现高效导光、发电;展馆内将使用循环式呼吸孔道等最新技术。
在日本馆，专门辟有一座可容纳500名观众的传统木制剧场。在2010年5月1日至10月31日世博会期间，这里每天都要上演大约35场反映日中友好和日中共同拯救朱鹮活动的音乐剧。音乐剧大约20分钟一场，由三组演员循环演出，半年累计演出6400多场。
参观日本馆，首先会看到遣唐使、鉴真东渡等一系列反映日中两国源远流长交往历史的展示。这些由一位位历史先驱用心灵和信念写就的传奇，历经千余年，仍然拥有激荡人心的力量，在日中之间呼唤着“和”与“信”的回音。
西阵织被称为日本的国宝级丝织艺术，在日本已有1200年历史。这种编织物利用各种颜色的丝线和金线来编织。由此编织出来的锦缎因为艺术价值极高而闻名于世。这门艺术便是在中国宫廷编织技术上演变过来的。在15到16世纪期间，中国端庄文雅的宫廷编织技术，包括金线、银线编织技术传入了日本。如今，纯手工的西阵织品依然是华贵与身份的象征。西阵织，2010年将在上海世博会日本馆里“回娘家”。
参观者将能够体验未来的各项技术，如在全球范围内首次推出的搭载超高清及超望远功能的“万能相机”，它能够在拍摄视频的同时，识别笑容后自动进行摘拍；可满足老龄化社会的需求、提供“看护及医疗援助”、“家政援助”的伙伴机器人，以及拥有娴熟揉弦、拉弓技巧的会拉小提琴的机器人。
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