膜材在结构中要承受一定拉力而张紧，或是通过向膜内充气，由空气压力支撑膜面，或是利用柔性钢索或刚性骨架将膜面绷紧，从而形成具有一定刚度并能覆盖大跨度的结构体系。游牧民族用立柱、短桩、绳索及软毛毯构成的传统帐篷，具有重量轻、方便易得、可折叠运输以及建造快捷等特点，这可以说是膜结构的雏形。1917年，英国的罗彻斯特提出用鼓风机吹胀膜布作为野战医院的设想，并申请了专利，但当时没有实际工程……日本是个多地震的国家，1970年举办大阪万国博览会时，各国建筑师与工程师便纷纷选择了膜结构这种自重轻、抗震性能好、施工速度快且形态且形态各异的结构形式作为临时展馆。80年代末期，我国学者开始关注国际上河南空间膜结构的发展；1994年，我国个膜结构公司成立，此后，膜结构车棚厂家等膜结构厂家在我国迅速应用起来；1995年，在北京顺义建成的北京顺义武警招待所游泳馆充气膜结构是目前我国能见到的为数不多的充气膜结构；1997年建造的上海八万人体育场是由64榀径向悬挑桁架和环向次桁架组成的空间结构作为骨架，屋面共有57个由8根拉索和一根立柱覆以膜材组成的伞状单体，膜的覆盖面积2.89万平方米。虽然上海八万人体育场是由太阳工业集团建造的，但这是我国将膜结构大面积应用到建筑上。
随着膜结构的广泛应用，在膜结构工程中膜屋盖和膜体破裂、膜面污迹严重、皱泽褶明显、节点严重锈蚀、粗制滥造现象严重。基于以上背景，2001年，中国钢结构协会空间结构分会与中国建筑科学研究院牵头，组织有关专家编写了膜结构技术规程。2002年12月，中国钢结构协会空间结构分会膜结构委员会成立，至此，我国的膜结构行业步入规范、有序的管理状态。2004年8月1日《膜结构技术规程》正式颁布实施。进入90年代以来，人们把光触媒具有分解有机物的功能应用到膜材料上。