自二战以来，自由大学便占据了柏林人文化生活的核心位置。作为城市的标志性建筑，战后的大学获得了新生。作为柏林的三大大学之一，现在自由大学拥有超过39，000名学生。自由大学的修复工程包括有在这个现代化的校园里建造一座图书馆。
建筑物的底座是在1937年由Candilis Josic Woods Schiedhelm设计完成，建筑物的正面由Jean Prouvé设计完成，建筑模型由Le Corbusier设计。粗糙的外观让人们给它取了个好听的名字——die Rostlaube，全面修复建筑时，原来腐蚀和陈旧的钢结构转换成了黄铜，就像人大脑的脑丘一样，建筑细部赋予了它原有的色彩。
在新图书馆里，语言学的文献占据了整整六层大厅。四层都自然通风，泡沐样的围栏，用符合人体工学的铝板结合起来构成阅览室的座位。室内半透明的玻璃灯光起到了聚居灯光的作用，然而离散分布的开阔设计由可以让眼睛疲惫的读者透过头顶的天窗看到外面的自然光线和天空。书架设置在每层的中心，读书位围绕四周摆设。从上面往下看，整个内部结构弯弯曲曲，形态上很符合人们给它的呢称——柏林之脑。
有趣的是，新建筑并非位于一片开阔地，而是被限定在一组格状庭院中，四周均被建于40多年前的廊道和建筑围绕。自2005年9月正式启用以来，这座建筑作为自由大学校园改造中最突出的一部分便备受关注。说它的外形像水滴也好，头盖骨也好，福斯特建筑师事务所（Foster and Partners）最初的设计实际是一栋四方的直角型建筑，只是由于场所和环境高度的限制，才最终采用了现在所看到的穹顶结构。“大脑”的外号只不过是一个讨巧的宣传口号。而这样的曲线造型和网状钢架结构很容易让我们感到是诺曼·福斯特近年来一系列作品的延续，例如伦敦议会大厅（Greater London Assembly），和外号为“腌黄瓜”（Gherkin）的St Mary Axe大厦。同样，作为一栋利用科技充分提高建筑能源利用效率的建筑，自由大学图书馆可谓是福斯特建筑师事务所多年来投入生态建筑研究与实验的心血结晶。
据德国双元制留学留学介绍，建筑表皮采用双层外壳结构：外层用不透明铝板和透明玻璃面板交替覆盖，并透过铝板的开合调节室内温度和空气品质；内层半透明的玻璃纤维膜层如同扩散板，可以使光线均匀扩散开来。此外，双层外壳之间的支撑结构均被漆成耀眼的黄色，增加建筑在色彩上的表现力。在轻型玻璃钢结构穹顶下，建筑师设计了一套厚重的混凝土构造系统，除了作为结构支撑，还具备热储存功能。柏林气候多变，建筑可以通过流动于其内部管线的水流来加热或冷却，以及配合双层外壳的面板开合调节室内温度。因此，在一年中近6成的时间里，图书馆可以完全实现自然通风，加之良好的天然光采光，使其比同类型建筑节省了近35%的能源消耗。
与传统图书馆建筑不同，现代图书馆更加要求其空间设计的灵活性，建筑空间中书架排列、座位布置、读者流线及业务流程等方面都要求达到最经济、高效和合理。在柏林自由大学图书馆案例中，建筑师将大部分功能分区集中在中央4层的开放式混凝土结构中。书架排列在中央位置，以避开来自四周过多阳光的照射。以读者的需求、阅读习惯和舒适度为出发点进行设计，已经成为现代图书馆建筑设计的主要方向。建筑师强调，如何为学生和读者营造一个良好的阅读环境是他们考虑的一大重点。无疑，天然光在其中起到了至关重要的作用。建筑师将座位排布在每层空间的外围（总共约600个座位），使读者充分享受在自然光环境下阅读的乐趣。层层悬挑的空间保证了各层都能接受到更多的天然光，同时消除了传统图书馆空间容易带来的压抑感。