Nord Stream będzie się składać z dwóch nitek. Przepustowość każdej ma wynosić 27,5 mld m sześc. gazu rocznie. Magistrala podwodna ma liczyć 1189 km. Będzie się zaczynać od tłoczni na brzegu zatoki Portowaja koło Wyborga, w rejonie Petersburga, a kończyć w Greifswaldzie, w pobliżu granicy niemiecko-polskiej. Średnica stalowego rurociągu wyniesie 1,220 mm (48 in),  grubość ścianki 38 mm (1.50 in) a przewidywane ciśnienie robocze wyniesie 220 bar (22 MPa).  

Pierwsza nitka będzie zbudowana zgodnie z deklaracjami konsorcjum w latach 2010-2011 natomiast druga w czasie 2011-2012. Pierwsze dostawy gazu planowane są na początek 2012. Budowa morskiego odcinka gazociągu jest wciąż w zawieszeniu, gdyż kraje, przez których wyłączne strefy ekonomiczne miałaby przebiegać rura, nie godzą się na rozpoczęcie inwestycji z powodów ekologicznych. Zastrzeżenia do tego projektu mają też Litwa i Polska.

Budowę blokują jednak nie tylko ekolodzy i politycy, ale również niska cena ropy naftowej i gazu ziemnego na rynkach światowych. Analitycy twierdzą, że obecny poziom cen surowców zagraża budowie magistrali Nord Stream. Jej biznesplan oparto bowiem na założeniu, że ropa będzie kosztować 50-60 dolarów za baryłkę (aktualne notowania na światowych giełdach są jednak co najmniej o 10 dol./bar. niższe). Tylko ten poziom cenowy gwarantuje opłacalność zagospodarowania i wydobycia gazu z pola Sztokman, które ma zaopatrywać Gazociąg Północny.

Koszt gazociągu ma wynieść ok. 4 miliardy euro, tzn. ok. 1,5 raza więcej, niż alternatywy lądowej. Inwestorzy uzasadniają sensowność ekonomiczną oszczędnością opłat tranzytowych. Budowę prowadzi konsorcjum, w którym 51% udziałów ma rosyjska firma naftowa Gazprom, niemieccy partnerzy BASF, E.ON po 20%. a holenderskie Gasunie 9%. W budowie tych instalacji udział bierze rosyjska Flota Bałtycka, która po zakończeniu prac ma chronić to przedsięwzięcie. Okręty hydrograficzne biorą udział w wyznaczaniu przebiegu tej linii, a bezzałogowe wojskowe batyskafy będą układały jej instalacje.