第一，大面積地運用太陽能。組織者負責建造的中國館、主題館等主要場館及部分設施，都將安裝太陽能設施。建成后，世博園區太陽能發電能力將達到5兆瓦，成為目前國內城市市區太陽能集中應用規模最大的區域。其中，世博會主題館屋面將鋪設3萬平方米的太陽能板，成為國內最大的單體面積太陽能屋面。

第二，采用新型環保的交通工具。世博園區將使用新型無軌電車、超級電容車以及超級電容與蓄電池混合動力車三種清潔動力汽車，園區內的公共交通將實現“零排放”。清潔動力汽車在園區中的運用，還將極大地帶動上海市新能源汽車的開發與運用。

第三，推廣應用節能設備。城市最佳實踐區中照明主體將采用被稱為“21世紀綠色光源”的半導體照明（LED）技術，這也是該技術首次在我國城市街區大規模集中使用。

第四，應用資源循環技術。利用園區濱江布局的優勢，開發利用黃浦江水熱源和地熱資源，采集使用既可供熱又可制冷的零污染、可循環的清潔能源；利用場館屋頂建造大面積的雨水收集系統，凈化后用于綠化澆灌；利用多種物理和生物技術，對黃浦江水凈化處理，用于園區綠化和景觀設施。

第五，建造節能的生態建筑。世博園區內組織者負責建造的場館設施，都根據節能生態建筑的要求設計建設。充分利用自然風場、地下空間地道風、自動遮陽系統、自然透光、屋頂綠化、墻面綠化等，減少建筑能源消耗；選擇能源與資源消耗小和環境效益顯著的綠色建材。特別值得一提的是，世博會主題館東西兩側5000平方米外墻，將建成世界上最大的生態墻，用于控制和調節展館內溫度。

第六，應用固體廢棄物無害化、減量化、資源化處理技術。世博園區內產生的全部垃圾，都將進行分類處理。浦東“一軸四館”等永久建筑區域，將規劃建設垃圾管道氣力輸送系統。通過建設全封閉的氣動力輸送管道，應用電腦程序控制垃圾分類收集和運送流程。

除了組織者自身的努力外，低碳經濟同樣成為上海世博會242個參展國家、地區和國際組織中諸多參展者在展館設計和展示布展時積極實踐的理念。