کاخ مروارید در زمینی به وسعت ۱۱۱ هکتار و با زیربنای ۲۵۰۰ مترمربع بین سال‌های ۱۳۴۵ تا ۱۳۴۷ ساخته شد. این کاخ متعلق به شمس پهلوی خواهر محمدرضا پهلوی بود که به دلیل بیماری آسم این منطقه را برای اقامت خود انتخاب کرده بود. طراحی این بنا توسط ویلیام وسلی پیترز معمار مشهور آمریکایی از بنیاد فرانک لوید رایت با هزینه‌ای بالغ بر یک میلیون دلار انجام شد.
از نظر معماری، کاخ مروارید اثری کاملا مدرن به شمار می‌رود که هیچ نشانی از اصول سنتی معماری ایرانی در آن دیده نمی‌شود. نمای بیرونی کاخ ترکیبی از دو گنبد بتنی و یک نورگیر وسیع است که سقف را به طور کامل پوشش می‌دهد. سازه اصلی به شکل یک سفره‌ماهی طراحی شده که گویی مرواریدی را در دهان خود جای داده است.
همه فضاهای داخلی زیر سقفی حلزونی‌شکل قرار دارند و با نورگیرهایی به شکل دانه‌های مروارید تزئین شده‌اند. استفاده از پلکسی‌گلاس با قابلیت عبور نور و فرم‌های مدور از ویژگی‌های بارز این بنا است. در ضلع شمالی کاخ، دریاچه‌ای به شکل باله‌های سفره‌ماهی طراحی شده که به زیبایی محوطه افزوده است.
از اینجهت میتوان کاخ مروارید را نخستین نمونۀ «معماری ارگانیک» در ایران به حساب آورد. معماری ارگانیک که فرانک لوید رایت مبدع آن بود، بر استفاده از فرم‌های موجود در طبیعت در طراحی ساختمان‌ها تاکید دارد.
فضاهای داخلی کاخ شامل بخش‌های متنوعی از جمله تالار طلایی، دفتر اختصاصی شمس، تالار پذیرایی، سالن سینما، سالن بیلیارد، استخر، آب‌نما، اتاق‌های خواب و محل نگهداری پرندگان کمیاب بوده است. یکی از شاخص‌ترین بخش‌ها، اتاق صدف بوده که با تزئینات خاص و نمای حلزونی‌شکل خود جلوه‌ای ویژه داشته است. سقف‌های شیشه‌ای بزرگ نیز نور طبیعی فراوانی را به داخل بنا هدایت می‌کردند که باعث بیشتر شدن جلوه و شکوه فضای درونی کاخ می‌شد.
کاخ مروارید نه تنها به دلیل معماری خیره‌کننده‌اش، بلکه به خاطر تجمل بی‌اندازه‌ای که در دکوراسیون آن دیده می‌شد یکی از مجلل‌ترین کاخ‌های ایران در دوران خود محسوب می‌شد.
البته در سال‌های اخیر این کاخ تا حد زیادی به حالت مخروبه درآمده و از تجمل اولیۀ آن ردپای کمی باقی مانده است؛ با اینحال اخیرا صحبت‌هایی دربارۀ بازسازی و آماده‌سازی آن برای بازدید عموم مطرح شده است.