膜结构建筑中最常用的膜材料是PTFE膜材料和PVC膜材料。PTFE膜材料是指在用极细的玻璃纤维编织成的基布上涂抹PTFE（聚四氟乙烯）树脂而形成的复合材料，其特点是：强度高、耐久性好、防火阻燃、自洁性好，而且不受紫外光的影响，使用寿命在20年以上；具有高透光性，透光率为13％，而且透过膜材料的光线是自然散漫光，不会产生阴影，也不会发生眩光；对太阳能的反射率为73％，因而吸收热量少，即使在夏季太阳暴晒的情况下，建筑内部也不会受太大影响。PVC 膜材料是在聚酯纤维编织的基布上涂抹PVC（聚氯乙烯）树脂而形成的复合材料，PVC膜材料的强度及防火性与PTFE 相比具有一定差距，使用年限一般在7到15年。为了解决PVC膜材料的自洁性问题，通常在PVC 涂层上再涂抹PVDF（聚偏氟乙烯）形成PVDF 膜材料。
根据结构形式的不同，膜结构可分为3类：骨架式膜结构、充气式膜结构和张拉式膜结构。骨架式膜结构是在钢架或其他材料的骨架上铺装膜材料，由此构成屋顶或外墙壁的构造形式。造型包括平面形，单曲面形，和以鞍形为代表的双曲线形。充气式膜结构是向由膜结构构成的室内充入空气，并保持室内空气的压力始终大于室外空气压力，由此使膜材料处于张力状态来抵抗负载及外力的构造形式，分单层结构和双层结构两种形式。张拉式膜结构是通过拉索将膜材料张拉于结构上而形成的构造形式，膜表面通过自身曲率变化达到内外力平衡。