理学楼位于屏峰校区的南边，东面为语林楼，南面为绿化带和护校河，西面为白荡海路，北面为图书馆和健行楼。在总体布局上充分考虑了使用功能和周边环境的需要，主入口设在两廊的中间，在建筑物的周围设有环形车道，兼作消防通道和疏散通道。内庭绿化和周边的系统组合，既减少了楼与楼之间的相互干扰，又实现了与周边环境的连贯融合。
该楼主要由办公用房、会议用房、物理实验室及化学基础实验室四大部分组成，按照使用功能由南到北布置三幢楼，中间用连廊连接，设有半地下自行车库。西侧均为三层建筑，东侧为五层建筑，形成高低错落有致的建筑群。最南端的一幢楼半地下室为自行车库，一--三层为报告厅。中间一幢楼半地下室为自行车库，其他主要为各种类型的物理实验室。最北边的一幢西侧三层设有高能实验室。整个理学楼共有室外机动车位约19个，半地下室能容纳自行车约650辆。
在建筑造型上，该楼采用新古典的立面造型，采用了四坡屋顶和暖色墙砖，整个建筑和小和山秀丽景色相得益彰。