日光温室生产主要在秋—冬—春季进行，此时外界条件是低温弱光，因此对建筑结构上的要求是：充分采光，严密保温，以满足作物生育，获得一定产量的需要。所谓充分采光，就是要求在室内能截获到最大的光量，从建筑结构上讲主要有以下几个方面：
（1）方位
一般是座北朝南。在冬季严寒，早晨雾多雾大的地区，可以偏西5°～10°；而在冬季早晨不太严寒、雾少的地区可以偏东5°～10°，以利用上午较好的光质。
（2）采光屋面的坡度和形状
必须保持采光屋面有一定的角度，使得采光屋面与太阳光线所构成的入射角尽量小。当然入射角为0°时，太阳光线与采光面垂直最为理想，这时采光屋面对阳光的反射率等于0，射到采光面上的阳光几乎可以全部透进温室中。但这是做不到的，因为冬季太阳高度很小，如果要使采光面与冬至正午时阳光垂直，采光面必须很陡，如在北京这样的采光面与地面夹角要达到63°，而要满足这一点后墙必须很高。同时太阳位置也是在时刻移动着的，要做到时刻与太阳光线垂直显然是不可能的。笔者认为，必须从总体优化角度出发，考虑到温室生产季节，充分采光，建议优化的温室采光屋面的坡度如表10所列：
表10 各地区各时段优化屋面坡度（°）
由表10可以看出：太阳位置冬季偏低，春季升高，在温室前沿底脚附近，角度应保持在60°～70°，腰部30°～40°，上部近屋脊处10°左右。
关于采光屋面的形状，笔者曾研究过几种典型的采光屋面形状与温室直射光透过率的关系，发现在相同的跨度、高度下，圆—拋物面组合式屋面透光率最高，一坡一立式和椭圆形最差，圆和抛物面居中，鞍山园艺所研究的结果与此类似，同是跨度为7米，中脊高为3米的温室，冬季一坡一立式透光率为56%，圆弧形的透光率为60%。
（3）后屋面的仰角和宽度
后屋面应保持一定的仰角（后屋面与地面的夹角），仰角小势必遮荫太多，后屋面的仰角应视使用季节而定，但至少应略大于当地冬至正午时的太阳高度角，以保证冬季阳光能照满后墙，增加后墙的蓄热量。后屋面应保持适当宽度，以利保温。但后屋面太宽，春秋季室内遮荫面积大，影响后排作物的生育和产量。后屋面的宽度要兼顾采光和保温两个方面，南方后屋面投影（中脊至地面垂线到后墙根的距离）可短些；北方可长些，关于这个问题，我们在下面还要进一步分析。
（4）相邻温室的间距
南北相邻两栋温室间距，应当保持一定距离，在一天之中的大部分时间里不致相互遮荫。考虑到揭、盖帘的时间，两温室间距应使在当地冬至上午9时至下午3时的时段内，南面的温室对北面的温室不致造成遮荫。设两温室的间距为L，当地冬至上午的太阳高度角为h，太阳方位角为A，温室方位角为B，温室脊高为H1，白天外覆盖保温材料卷起时的高度为H2，后屋面投影长度为L1，后墙厚度为L2，则如图15：
图15 求算南北两温室间距方法
（5）温室长度
温室适当长一些可减少两山墙遮荫面积比例，降低造价，但如温室过长，影响通风，一般温室长以50～60米为宜。
在温室采光设计中还有采光材料的选择，将在下面专门讨论。这里强调选择用于日光温室的塑料薄膜时，应特别强调防雾、防滴性能和保温性能。此外缩小温室建材的尺寸，减少立柱等都是提高室内光照水平的措施。