膜結構所用的保溫膜材料系高強、阻燃、耐久、自潔等特性的高強復合材料，由基布和涂層共同組成。基布主要采用高強聚酪纖維或玻璃纖維編織而成，可有平織和絞織等多種方法，不同的布基材料和編織方法影響膜材料的經緯向力學性能指標，如膜材料的抗拉強度和抗撕裂強度等;涂層材料主要有聚四氟乙烯和聚氯乙烯，在一定程度上提高了膜材料各項性能指標，為提高膜材料的耐久、自潔等特性，聚氯乙烯類膜材料表面往往有一層氟面層或硅面層，以加強膜材料的耐火、耐久及防水、自潔等性能，決定著膜材料的物理性能。

膜材料是一種高強柔軟的織物，具有較高的抗拉強度和一定的抗撕裂強度，但其平面內的抗壓、抗彎強度幾乎為零，抗剪強度也很低，并具有一定的各向異性和材料兒何非線性性質，使用時又易發生應力松弛和徐變，因而在膜結構分析計算中，正確地確定膜材料的各項力學參數與結構關系才能保證膜結構工程質量。

在實際工程應用時，隨著膜材料類型不同，膜中預應力一般在1~8kN/m，即使在最不利荷載情況下，膜中應力值也只有其抗拉強度的1/4~1/8。