膜的材料分為織物膜材和箔片兩類。高強(qiáng)度箔片近幾年才開始應(yīng)用于結(jié)構(gòu)?？椢锸怯衫w維平織或曲織生成的，織物膜材已有較長的應(yīng)用歷史。結(jié)構(gòu)工程中的箔片都是由氟塑料制造的，它的優(yōu)點(diǎn)在于有很高的透光性和出色的防老化性。骨架式膜結(jié)構(gòu)，以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構(gòu)造形式，下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間。

膜結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行計算。膜結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)和等級、使用年限、使用功能、結(jié)構(gòu)跨度、防火要求、地區(qū)自然條件及膜材的耐用年限等要求進(jìn)行膜材選用。膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)荷載、支承條件、制作加工、施工工況及其它特殊條件進(jìn)行。膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括形狀設(shè)計、荷載分析、裁剪設(shè)計、配件設(shè)計、支承結(jié)構(gòu)設(shè)計。對膜結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計、荷載分析、裁剪設(shè)計，應(yīng)在考慮施工過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行一體化的設(shè)計。膜材只能承受拉力，不能承受壓力和彎矩。膜面的大主應(yīng)力應(yīng)小于膜材的強(qiáng)度設(shè)計值，在荷載長期作用下，小主應(yīng)力應(yīng)大于等于維持其初始平衡形狀的應(yīng)力值。膜結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計時，應(yīng)考慮膜材的松弛、徐變、老化。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮使用階段膜材替換對整體結(jié)構(gòu)的影響。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮膜材破壞時，支承結(jié)構(gòu)仍應(yīng)保持自身的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。

懸索結(jié)構(gòu)中的索網(wǎng)與膜結(jié)構(gòu)一樣也有形狀確定問題，像1968年蒙特利爾博覽會的德國館和1972年慕尼黑奧運(yùn)會主體育場都有特殊的形狀需要確定，當(dāng)時只有借助于縮尺模型來解決。早期的膜結(jié)構(gòu)也往往采用這個方法，材料從簡單的肥皂膜，一直到織物或鋼絲。由于在小比例模型上測量的誤差尚不足以曲面幾何形的正確性，故對足尺的建筑外形只能起參考作用。但這還不失為一種有效的手段，能為設(shè)計者提供一個直觀的形象。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜結(jié)構(gòu)的形狀就更多地依靠計算機(jī)來確定。在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計理論中還出現(xiàn)了的研究課題--找形（formfinding）。為了尋求合理的幾何外形，這個過程通過計算機(jī)的幾次迭代，就可確定膜結(jié)構(gòu)的初始形狀。