Технологически развитая цивилизация может применять подобное сооружение для максимально возможного использования энергии центральной звезды и для решения проблемы жизненного пространства.
 Под руководством суперинтеллекта, огромное число автоматизированных, самовоспроизводящихся кораблей строит сферу Дайсона с использованием материала из поля астероидов, пояса Койпера и Облака Оорта. Основной целью сферы является собрать буквально весь выход энергии от Солнца: до 386 джоулей (Дж) в секунду. Тем не менее, она также выполняет функцию защиты нашей внутренней солнечной системы от гамма-лучей и других возможных воздействий извне. Даже потенциальная возможность инопланетного вторжения была принята во внимание при проектировании сферы.
У внутренних стен гравитационное поле - 1G, сделаны они из совершенно новой материи, которая была неизвестна науке в прошлых веках. Они могут выдерживать колоссальное воздействие, необходимое для поддержания структурной целостности. Эта кривая, невероятно большая поверхность - эквивалентна миллиардам Земли - становится местом обитания многих живых форм жизни, подвергаемых терраобразованию и установлению стабильной атмосферы, океанов и суши. Значительная доля граждан сейчас переходят в эти странные искусственные миры. Среди них всевозможные биологические люди, а также транслюди, клоны, роботы, животные и другие формы жизни.
Ряд дополнительных астроинженерных сооружений, включающих различные конструктивные модификации сфер Дайсона, некоторые из них по размерам даже больше, строится вокруг соседних звездных систем. Так, в развитие идеи сферы Дайсона, создается структура Крисвелла с фрактальной поверхностью для максимизации площади, воспринимающей излучение центральной звезды. Многие из таких вариантов уже нельзя называть «сферой», но такое общее название сохраняется исторически.