La nueva academia se levantará en el mismo lugar donde se encontraba la Academia de Ciencias de California, en el Golden Gate Park. Se pedía la demolición de once edificios existentes, construidos entre 1916 y 1991, dañados durante el terremoto de 1989, para levantar una institución moderna, dedicada a la organización de actividades expositivas, pedagógicas, de conservación e investigación; y todo ello bajo un mismo techo y mediante estrategias de diseño inspiradas en la sostenibilidad. Así, la ventilación natural sustituirá al aire acondicionado en buena parte del edificio, los materiales se han escogido cuidadosamente, se ha planificado la utilización y reutilización eficiente del agua, así como la generación de energía.

Tres elementos históricos de la Academia (los espacios dedicados a África y Norteamérica, así como la entrada al Steinhart Aquarium) se conservarán como testimonio del pasado, y se integrarán en el conjunto. Por otro lado, las actividades de investigación y los espacios de almacenaje de la colección científica estarán orientados hacia el parque, mientras que las zonas públicas y las salas de exposición se organizarán en torno a una piazza central en planta baja, cuya cubierta verde unificará las diferentes funciones bajo su forma ondulante.