מזבח הנחושת עמד במרכז העבודה הרוחנית של המשכן, והיווה נקודת חיבור שבה החומר הארצי מתעלה אל עבר ה׳. מבנהו הייחודי שילב בין צרכים פרקטיים של עם נודד לבין סמליות עמוקה וניסים גלויים.
ההוראה נְבוּב לֻחֹת מלמדת שהמזבח לא היה גוש אטום או סדן עץ מלא, אלא מסגרת חלולה העשויה מלוחות עץ ללא תחתית וללא מכסה [רש"י, ספורנו, רשב"ם, קאסוטו ואחרים]. משמעות המילה "נבוב" היא חלול או ריק, והפרשנים מצביעים על הדמיון לפסוק מספר איוב "ואיש נבוב ילבב", המתאר אדם הריק מדעת שצריך לקנות לעצמו חכמה ולב [אבן עזרא, רבנו בחיי, רש"ר הירש, תורה תמימה].
לצורתו החלולה של המזבח היו שתי מטרות עיקריות. הראשונה היא מעשית: המסגרת החלולה אפשרה למזבח להיות קל משקל ונוח לנשיאה על ידי הבדים במהלך מסעות בני ישראל במדבר [בכור שור, חזקוני, רלב"ג]. המטרה השנייה קשורה לאופן הקרבת הקרבנות: בכל פעם שעם ישראל חנה, היו ממלאים את החלל שבין הלוחות באדמה, ועליה הייתה יוקדת האש שעליה הקריבו את הקרבנות. לקראת מסע נוסף, היו מרוקנים את האדמה ונושאים רק את המסגרת [רשב"ם, ספורנו, חזקוני, שטיינזלץ]. העובדה שהמזבח היה פתוח מלמטה נועדה להבטיח שהאדמה שבתוכו תהיה מחוברת ישירות לאדמת הארץ, ובכך קיימו את הציווי "מזבח אדמה תעשה לי" [העמק דבר].
תפקודו של המזבח לווה בנס תמידי וגלוי. למרות שהיה עשוי מעץ ומצופה בשכבת נחושת בלבד, האש שבערה עליו ביום ובלילה לא שרפה את העץ ולא התיכה את הנחושת. יתרה מכך, אף על פי שהמזבח עמד תחת כיפת השמים בחצר המשכן, הגשמים מעולם לא כיבו את האש שעליו [רבנו בחיי].
מזבח חלול זה נועד לשמש פתרון זמני לתקופת הנדודים. עם הכניסה לארץ ישראל וההגעה אל המנוחה והנחלה, הוחלף מזבח העץ במזבח אבנים שלמות ומוצקות, שאינו חלול [רלב"ג, רש"ר הירש]. צורתו המרובעת של המזבח אינה מקרית; היא מסמלת את הבחירה החופשית והטהרה של האדם, בניגוד לצורות המעגליות המאפיינות את הטבע הדומם והכפוי. המזבח שימש מעין "הר סיני" מוקטן, מקום שבו האדם נקרא להתרומם מבחינה מוסרית ורוחנית מתוך מחויבות מוחלטת לתורה [רש"ר הירש].
הפסוק חותם במילים כַּאֲשֶׁר הֶרְאָה אֹתְךָ בָּהָר. הסיבה שנדרשה הדגמה חזותית מאת ה׳ היא שלא כל הפרטים והדקדוקים של מבנה המזבח נכתבו בתורה במפורש, ולכן משה היה זקוק למראה עיניים כדי לדעת כיצד בדיוק לבנותו [העמק דבר, קאסוטו]. ציון זה חוזר על הכלל המנחה שנאמר בתחילת הציווי על המשכן, לפיו כל הכלים צריכים להיעשות בדיוק נמרץ על פי התבנית השמימית שהוצגה בהר [ברכת אשר].