上海东方明珠塔的内部结构设计精巧，功能丰富，其结构可以概括如下：
塔座部分：塔座共有3层，中心部分的直径为60米，其中底层和二层空间主要用作大堂和电梯厅。底层塔座内还设有商场，提供了购物和餐饮服务。
地下部分：地下有2层，包括地下停车场和贵宾接待室等设施。
主塔身：主塔身由3根直径9米的空心擎天大柱组成，柱间通过高约6米的承重梁相连。在93米高的位置，有3根直径7米的斜柱支撑塔身，斜柱与地面成60度角，增强了塔体的稳固性。
球体结构：
- 下球体：直径为50米，位于擎天柱的68米至118米之间。下球体内设有4层，包括游乐场、下球变配电间等。
- 中球体：直径为45米，位于250米至295米之间，内部设有旋转餐厅、空中KTV包房等设施。
- 上球体（即太空舱）：直径为16米，位于342米的高处，有4层，包括电梯机房、会议厅、观光层和管道层。
- 顶球体：位于335米至349米的高处，直径为14米，作为观光区，可以观赏上海市的美景。
观光设施：塔内设有观光电梯，游客可以乘坐电梯到达不同高度的观光层，包括94楼的观光大厅、97楼的观光天桥以及100层的观光天阁，从这些观光点可以360度欣赏上海的城市风光。
其他设施：东方明珠塔内还设有会议设施、办公室、空中旋转餐厅、上海城市历史发展陈列馆、科幻城等。
整体来说，东方明珠塔内部结构巧妙，既满足了电视塔的广播功能，又兼顾了观光、餐饮、购物等多重功能，成为上海的标志性建筑之一。