La bibliothèque, avec son plan en croix, pointe des repères dans la ville de Caen pour se raccrocher au territoire : dans l’axe nord-sud, l’abbaye aux Hommes, élément fondateur de la ville, aux quartiers sud en plein développement autour de la gare ; et dans l’axe ouest-est, les quartiers de la reconstruction de l’après-guerre et la « Presqu’île ».
Les façades sont composées de panneaux opaques en aluminium recouverts d’une plaque en verre et de panneaux translucides dont le vitrage extérieur est bombé. Ces derniers, autoporteurs, mesurent six mètres de hauteur. Le paysage urbain s’y reflète étrangement comme sur un miroir déformant.
La bibliothèque possède un auditorium de 150 places utilisé comme lieu de débats, d’actions culturelles ou d’animations, un espace presse, un salon pour diverses expositions de 321 m², 186 postes informatiques, des places de travail connectées et 618 m² adaptés à la jeunesse. L’ensemble est divisé en quatre pôles thématiques : Arts, Littérature, Sciences humaines, Sciences et Techniques avec un catalogue de plus de 1 000 000 d’ouvrages et CD. Le tout pour une surface totale de 4 867 m².