Конструкция зимнего сада включает фундамент или подготовленное основание, несущий каркас, светопрозрачные стены, крышу, стеклопакеты, уплотнители, крепления и механизмы открывания. Дополнительно могут устанавливаться раздвижные двери, окна, фрамуги, системы затенения и искусственного освещения.
Каркас зимнего сада чаще делают из алюминия, реже — из стали, дерева или комбинированных материалов. Алюминий хорошо подходит для больших светопрозрачных конструкций: он прочный, сравнительно легкий и не требует сложного ухода. Деревянные элементы выглядят уютно, но нуждаются в регулярной защите от влаги.
Каркас и остекление должны работать как единая система. От правильного расчета зависят прочность, герметичность и способность конструкции выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, а также перепады температуры.