作為理想的膜結構覆蓋材料，膜材輕質高強，中等強度的PVC膜，其厚度僅0.61mm,但它的拉伸強度已達到鋼材的水平。膜材還對自然光有反射、吸收和透射能力；它不燃、難燃或阻燃，具有耐久、防火、氣密良好等特性；表面經處理（涂覆PVC或PVDF等）的膜材，自身不發粘，有很好的自潔性能。在環保方面，目前開發使用的ETFE膜材，已經能達到100%回收再利用。膜材滿足如此多的苛刻條件，加上科學合理的鋼結構支撐，膜結構能變成各種藝術造型也就不足為奇了。
膜材的高性能是膜結構多變造型的基礎。膜結構對膜材有以下性能要求：

1、高抗張拉強度；
2、高抗撕裂強度；
3、材料尺寸的穩定性，即對伸長率的要求；
4、抗彎折性，要有一定的柔軟度；
5、要有較高的透明度和放射太陽光的能力；
6、耐久性，包括防水、耐熱、抗腐、自潔性；
7、防火性能；

8、可加工性，便于裁剪和拼接。
膜材在性能上高大，作為膜結構覆蓋材料，材質就有多種多樣。PVC膜材與PVDF膜材作為兩種復合膜材，無論在防水、耐熱、抗腐中都具有一定的優勢，但PVDF膜材要優于PVC膜材。PVDF膜材是在PVC膜材上再作處理，一般PVC膜材的耐用年限是5-8年，改良后的PVDF膜材年限在10年以上，張拉性能、自潔性更好，表面灰塵會和雨水凝結成水珠，順勢流下，使膜材表面得到自然清洗。