膜结构有着造型自由轻巧、制作简易、使用安全等优点，因而在世界各地受到广泛应用。这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等建筑中。

膜结构有两种主要建筑织物，即涂敷聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene; PTFE）的玻璃纤维织物和涂敷聚氯乙烯（polyvinyl chloride; PVC）的聚酯织物。PTFE玻璃纤维织物具有强度高、半透明、耐火不燃以及自洁性好等优点。该材料虽然保证年限只有25年，但按照使用的经验，实际使用寿命将会更长，其唯一缺点是价格较贵。PVC聚酯织物与玻璃纤维织物相比，其强度等性能稍差，使用年限也较短，但价格却很便宜，大约为玻璃纤维膜材价格的1/5左右。为了改进其性能可在涂层外再加上一层聚氟乙烯（polyvinyl fluoride; PVF）或聚偏氟乙烯（polyvinylidene difluoride; PVDF）。这种面层能保护织物抵抗紫外线的侵蚀，并改进其自洁性。

1967年，由弗雷奥特设计的加拿大蒙特利尔博览会上的西德馆吸引了建筑业人士的眼球。这个展览馆以轻质透明有机织片作为顶部结构，开了膜结构商业化的先河。

在中国，2008年北京奥运会修建的“水立方”游泳馆，也属于膜结构。“水立方”最引人注意的就是外围形似水泡的乙烯-四氟乙烯共聚物（Ethylene tetrafluoroethylene; ETFE）膜。ETFE膜是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光，而且ETFE膜可修复性很好，出现破洞，可直接对破洞处进行修补，无须整体更换（除非大面积破损），当时“水立方”还对此设置专门的应急预案，即使膜出现破裂，也可在8小时内进行修复。除此之外膜材料还具有较好的抗压性，即使放上一辆汽车都不会压坏。