◎太空劇場:劇場內部為傾斜 30 度、直徑 23 公尺的半球型設計，有 300 個階梯式座位，主要設備有星象模擬 系統及全天域電影放映系統。星象模擬系統為日本五藤光學研究所開發，該系統除傳統星象儀外，尚配置多媒體放映系統 一套，其中包括大型幻燈機 8 部、小型幻燈機 45 部。為使節目更生動，另裝高解析度單槍液晶投影機一部，經電腦的 控制，將神奇複雜的太空景象，以動畫的方式帶領觀眾遨遊星際，一探宇宙的奧祕。
◎立體劇場:有 417個階梯式座位，於97年3月引進最新型的全世界最高解析度 4K 劇場型數位投影系統，主要設備為採用全世界最高解析度 SONY 4K (4096H x 2160V Pixels ) 高亮度 10000 流明 3D液晶投影機及 Iwerks 570/70mm立體電影放映系統。前者利用 2台 SONY 4K全世界最高解析度 3D液晶投影機並結合 HD 數位電腦撥放系統，以及運用光學偏光投射原理呈現出高畫質、清晰、絢麗無比的數位化立體世界。加上獨立的六聲道及環繞系統的成音設備，更提高了整體演出效果。
後者利用兩套 Iwerks 570/70mm 電影放映設備，以 7000W 的強光，每秒 24 格的速度帶動影片，並以微電腦控制影片的穩定、清晰、細膩，呈現出絢麗無比的立體世界。觀賞影片時，須戴上特殊的偏光眼鏡，感受身歷其境的震撼與衝擊。
立體影片是一種利用光學原理模擬人類兩眼「視差」，造成遠近錯覺的立體效果。當觀眾戴上立體偏光眼鏡後，所看到的畫面將不再是一般影片那種單調的平面影像，而是浮突出銀幕之外恍如真實的3D立體效果。同時加上立體劇場特殊Doby環繞音響及超大銀幕極佳視野及原音再現，將帶給觀眾如同身臨其境般的3D立體新視覺享受。
◎SOS劇場:SOS不是求救信號，而是 Science On A Sphere 的縮寫，也就是透過一個直徑173公分的球型銀幕對大眾傳輸科學資訊。其資訊的主要來源就是美國海洋暨大氣總署（NOAA）以及航空暨太空總署（NASA）將近半世紀以來對全球海洋、大氣和太空探索研究之重要發現與研究成果。
在過去半個世紀，美國的太空探測計畫已有長足發展，自阿姆斯壯登陸月球之後，有更多的科學家和其他太空探險家被送上太空，並成功地完成許多對地球和太陽系其他行星的探測計畫。不過每年將近63兆美金的太空計畫經費並非一般國家能夠負擔。也因此太空研究計畫或個人的太空之旅仍然是可望而不可及的夢想。
位於本館地球環境廳地下樓的SOS劇場，可以讓你不必花大錢上太空，就可以像太空人一樣看地球，包括它的地形、水文和大氣的樣貌，以及最近一個月以來的海洋和大氣變化情形等。甚至可以把太空探測到的其他星球盡收眼底。其系統資訊主題涵括大氣、陸地、海洋、模式和模擬、天文及附加資料。有興趣近觀宇宙星球奧秘並掌握全球環境重要訊息的民眾，歡迎到本館SOS劇場來體驗前所未有的太空之旅。
◎鳥瞰劇場:是一種以鳥眼俯瞰大地的設計，它是一個直徑22公尺的球形結構體，從水面以直徑18公尺的圓切入而形成一個下凹的球形銀幕，觀眾可站在銀幕上方12公尺處往下觀看，透過尖端科技、聲光電子等儀器設備，將自然現象和科學知識分享給觀眾，觀眾除持展示場門票外，不需另行購票入場，觀迎觀賞。
◎環境劇場:於2009年12月全面更新為一座高解析度360°全景大畫面環形多媒體劇場，硬體設備由本館自行規劃設計，結合28台投影機、5 組雷射光及 12 組隨時升降、傾斜的小螢幕及兩座電視牆和旋轉舞台與電腦控制燈光的高科技環形多媒體劇場，而且採用綠色節能的設備，將劇場的電力消耗大幅減少50%，以實際行動為節能減碳盡一份心力。
軟體節目則由國內廠商自製，採用開放系統的設計，除大幅簡化節目製作的困難度，將來有新的環境事件或科學研究成果，隨時都可以在短時間內立即製作出新的節目，即時掌握社會環境的脈動，為科學普及教育做出貢獻。例如2009年8月重創南臺灣的莫拉克颱風（八八水災）觸目驚心的畫面，就已經加入「暖化危機」影片內容中，讓觀眾可以感受 360度全景大畫面高解析度影像所帶來的震撼。歡迎您蒞臨觀賞！
資料來源：國立自然科學博物館