天文穹顶为圆顶式结构,银幕呈半球形。由于摄影和放映均采用鱼眼镜头,放映出的影像也呈半球形,在银幕上好似在苍穹中,半球形银幕由观众的面前伸向身后,观众被包围其中,目光所及几乎全是绚丽多彩栩栩如生的电影画面。这种特殊的影院常用于天文馆、科技馆播放宇宙科普片。
天文穹顶可以方便地利用最新的观测图像和数据等成果,从而提供更加广阔的展示空间和更真实的体验。