天坛是包括祈年殿、皇穹宇与圜丘坛在内的整个天坛建筑群的总称谓，而自古以来专门用于祭天的坛，却一直沿用着它固有的名称──圜丘坛。圜丘坛的附属建筑包括皇穹宇及回音壁。

圜丘坛

圜丘坛是乾隆年间的遗物，这是一座圆形的三层坛台，在东西南北四个正方向上出踏阶，每层每面踏部均为九级。圜丘坛各层坛台是典型的须弥座式造型，通过圭角及下枋、上枋、下枭、上枭，与束腰的组合，束腰上有精美的雕刻。在上枋的标高上，对应于栏杆望柱，设有排水用的螭首。上枋上即是地栿，及其上的石造栏杆。圜丘坛栏杆与清代宫殿建筑台基栏杆一样，由望柱和栏板组成。栏板上雕出寻杖（禅杖）和净瓶的式样，以留出空当。坛外用两层墙，内为圆形，周长106.4丈（340.48米），高5.9尺（1.89米）；外为方形，周长210.1丈（672.32米），高8.6尺（2.75米）。墙皆在东、南、西、北四个正方位上设石筑门。门的式样略近棂星门，并用了六柱三门的形式。在墙之外的东南方位，设有燔柴炉，用来焚烧祭献给苍天的祭品，燔柴炉为圆形，其外壁是用绿色琉璃瓦砌成。在祭祀时，一般是先用松枝等燔烧一刳净牛犊，通过其散播的香气来迎接昊天上帝之神的降临。在结束典仪之后，还要将坛台之上的神案上所陈设之供品恭送至燔柴炉中加以焚烧，焚烧的过程也是一个祭祀环节，人们相信经过焚烧而化为烟尘的这些祭品可以上达天庭。因此，在这过程中，皇帝需要恭立一旁来观看整个焚化过程，称为“望燎”。除了燔柴炉之外，在圜丘坛墙内外还有瘗坎、燎炉、望灯等，灯杆上会悬挂灯笼，为黎明前的祭天礼仪提供照明，燎炉则是用来将祭天过程中所用的仪式器具，如“祝板”、“祝帛”等最终焚烧，以完成祭天的礼仪过程，这些都是按照祭祀礼仪的需求设置，恰好体现出了圜丘坛的祭祀功能。

皇穹宇

皇穹宇是圜丘坛的附属建筑，位于成贞门以南，圜丘坛以北，因其功能是存放皇帝祭天时所供奉的昊天上帝牌位，这里的一切都是按照“天”的象征意义来设计。皇穹宇是一座圆形的殿堂，坐落在一个圆形的台基之上，并用圆形的墙垣环绕，用象征天的数字“三”来设置这座院落的门楼，而门楼本身又用了圆形的拱券式门洞。而“圆”正是古代中国文化中“天”的象征。明初天地合祀没有皇穹宇，也没有圜丘坛，天坛内的主要建筑是大祀殿。嘉靖年间天地分祀始建圜丘坛和泰神殿（皇穹宇的前身），大祀殿撤除之年，更名为“皇穹宇”，后又改称“神御版殿”。现存皇穹宇是一座单檐攒尖鎏金宝顶的建筑物，其建筑物的通高为19.20米，直径为15.60米。这里的直径是以基座计算的，与明代及清初的皇穹宇建筑的直径约为13.95米的情况基本吻合。清代皇穹宇神座上的木龛中供奉的是用满文与汉文书写的“昊天上帝”牌位。明代时殿内还应配祀太祖朱元璋的牌位。

回音壁

对于一般的中国人来说，明清北京天坛建筑群中印象最深的应该是环绕皇穹宇而建的回音壁。然而，回音壁这个名称显然不是明清时的古名。其真实的名称应该是皇穹宇的圆形围垣。根据史料中的记载，这座圆形围垣的长度为周56.68丈（181.38米），高1.8丈（5.76米），然而，根据现代的实际测量，其围垣仅高1.16丈（3.72米），厚0.281丈（0.9米），而其直径为19.22丈（61.5米），周长60.38丈（193.2米）。因而，若不是古人的记载有误，那么，就有可能是上文中记载的是改建前的尺寸，而在后来的改建与修缮中，尺寸有所变化。据说，现存皇穹宇围垣是乾隆十七年（1752年），清工部请工匠用澄泥砖重新砌筑的，由于是传统建筑墙体中磨砖对缝的施工方法，其围垣的内壁十分光洁平整，因而形成了很好的声反射体，而圆形墙壁又有着均匀而相同的曲率，所以，使声音能够沿着墙壁内侧连续反射，因而，即使位于围垣内东西两端的人轻声低语，也能清晰地交谈，造成了妙趣横生的效果。