Das geometrisch höchst anspruchsvolle Gebäude besteht aus fünf Geschossen, die einen pentagonalen Grundriss aufweisen. Die einzelnen Geschosse sind zueinander verdreht angeordnet. Hier befindet sich die Ausstellungsfläche, die „Themenwelten“. Sie sind über die als Raum-Spirale bezeichneten Erschließungs- und Erholungsflächen in einem Rundgang verbunden. Im Untergeschoss verbirgt sich unter einer Kuppel der zweigeschossige “Science Dome” mit einem 360°-Kino.
Die spiralförmig ansteigenden Ausstellungsflächen werden an ihren Rändern von raumhohen Strebenfachwerken aus Stahl getragen. Über kurze Stahlbrücken schließen diese geschossweise an einen Stahlbetonkern an. Durch dieses in sich steife System können die Innenräume stützenfrei gestaltet werden wodurch großzügige Ausstellungsflächen entstehen. Die aufgehängte Spiralkonstruktion und die transparente Fassade aus Glas inszenieren einen Ausblick auf die umliegende Stadtlandschaft. Dreiecksförmige Fassadenelemente bilden die Außenhülle der Themenwelten.
Der Erweiterungsbau für die Lern- und Erlebniswelt der experimenta gilt schon heute als architektonischer Leuchtturm Heilbronns.