范钦为了保护藏书而订立了严格的族规，世代的子孙严格遵循“代不分书，书不出阁”的遗教，但终因年代过于久远，藏书还是有很多的失散。嘉庆十三年（公元1808年），阁内的藏书实有4094部，共53000多卷。鸦片战争时，英国侵略者掠去了《一统志》等数十种古籍。咸丰年间（公元1851～1861年），又有盗贼潜入阁内，偷去了许多的藏书，转卖给法国的传教士和造纸厂。后来又经历了许多的变故，到1940年，阁内的藏书仅存1591部，共13038卷。新中国成立后，政府为了保护天一阁，专门设置了管理机构，探访得到了流失在外的3000多卷原藏书，又增入当地收藏家捐赠的古籍，现藏珍版善本达到了8万多卷。

天一阁之名，取义于汉郑燮《易经注》中“天一生水”之说，因为火是藏书楼最大的祸患，而“天一生水”，可以以水克火，所以取名“天一阁”。书阁是硬山顶重楼式，面阔、进深各有六间，前后有长廊相互沟通。楼前有“天一池”，引水入池，蓄水以防火。康熙四年（公元1665年），范钦的重孙范文光又绕池叠砌假山、修亭建桥、种花植草，使整个的楼阁及其周围初具江南私家园林的风貌。

天一阁面积约2.6万平方米，分藏书文化区、园林休闲区、陈列展览区。以宝书楼为中心的藏书文化区有东明草堂、范氏故居、尊经阁、明州碑林、千晋斋和新建藏书库。以东园为中心的园林休闲区有明池、假山、长廊、碑林、百鹅亭、凝晖堂等景点。以近代民居建筑秦氏支祠为中心的陈列展览区，包括芙蓉洲、闻氏宗祠和新建的书画馆。书画馆在秦祠西侧，粉墙黛瓦、黑柱褐梁，有宅六栋，曰：“云在楼，博雅堂，昼锦堂，画帘堂，状元厅，南轩。”与金碧辉煌的秦祠相映照。