從結構方式上大致可分為骨架式、張拉式、充氣式膜結構3種形式。

骨架式膜結構以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架后，在其上方張拉膜材的構造形式，下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經濟效益高等特點，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間。

張拉式膜結構以膜材、鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新且美觀的造型外，也是最能展現(xiàn)膜結構精神的構造形式。近年來，大型跨距空間也多采用以鋼索與壓縮材構成鋼索網來支撐上部膜材的形式。因施工精度要求高，結構性能強，且具豐富的表現(xiàn)力，所以造價略高于骨架式膜結構。

充氣式膜結構充氣式膜結構是將膜材固定于屋頂結構周邊，利用送風系統(tǒng)讓室內氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內外產生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓 來支撐，及鋼索作為輔助材，無需任何梁，柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經濟效益高，但需維持進行24小時送風機運轉，在持續(xù)運行及機器維護費用的成本上較高。

膜結構設計主要包括以下內容：

1.初始態(tài)分析：確保生成形狀穩(wěn)定、應力分布均勻的三維平衡曲面，并能夠抵抗各種可能的荷載工況；這是一個反復修正的過程。

2.荷載態(tài)分析：張拉膜結構自身重量很輕，僅為鋼結構的1／5，混凝土結構的1／40；因此膜結構對地震力有良好的適應性，而對風的作用較為敏感。此外還要考慮雪荷載和活荷載的作用。由于目前觀測資料尚少，故對膜結構的設計通常采用安全系數(shù)法。

3.主要結構構件尺寸的確定，及對支承結構的有限元分析。當支承結構的設計方法與膜結構不同時，應注意不同設計方法間的系數(shù)轉換。

4.連接設計：包括螺栓、焊縫和次要構件尺寸。

5.剪裁設計：這一過程應具備必要的試驗數(shù)據(jù)，包括所選用膜材的楊氏模量和剪裁補償值（應通過雙軸拉伸試驗確定）。

膜結構在方案階段需要考慮的問題有：

1.預張力的大小及張拉方式；

2.根據(jù)控制荷載來確定膜片的大小和索的布置方式；

3.考慮膜面及其固定件的形狀以避免積水（雪）；

4.關鍵節(jié)點的設計，以避免應力集中；

5.考慮膜材的運輸和吊裝；

6.耐久性與防火考慮。

在膜結構設計階段所要考慮的要點有：

1.保證膜面有足夠的曲率，以獲得較大的剛度和美學效果；

2.細化支承結構，以充分表達透明的空間和輕巧的形狀；

3.簡化膜與支承結構間的連接節(jié)點降低現(xiàn)場施工量。