膜結構的設計由于其自身的特點不同于一般傳統結構形式，技術上必須經過如下4個步驟： 
1.建筑方案設計（architecture design) 

一般同建筑師根據業主的意圖、功能要求、環境條件等初步確定建筑的平面形狀尺寸、空間形式及三維造型、凈空、體量等，并基本確定各控制點的坐標。綜合考慮經濟和施工工藝等技術條件，與膜結構工程師、業主及施工技術人員等一起確定經濟合理的初步設計方案。 
2.找形分析（form-finding) 
對于膜結構而言，在沒有施加預應力之前，是沒有結構剛度的，也就是說膜結構任何時候不存在無應力狀態。由于膜材料本身沒有抗彎剛度，其曲面形狀與預應力的大小和分布是一一對應的，因此在控制點坐標確定后，給定一合理的預應力值及其分布，才能確定合適的膜曲面形狀。預應力值的大小與分布是需根據多方面的條件進行反復調整后綜合確定的，這個過程叫找形分析。此過程與方案設計過程往往密不可分，需反復調整方可既滿足建筑形狀的要求又保證結構的經濟合理及安全可靠。 
3.荷載分析(load-analysis) 

膜結構的控制荷載通常是風載和雪載。在荷載作用下膜結構的變形較大，因此精確計算結構的變形和應力分布要用幾何非線性方法進行。根據不同工況下計算出的索、膜、梁、桿等結構構件中的內力分布的更不利情況，來選定索、膜等材料的型號及尺寸，確定詳細的節點做法及構造措施等。因此，經濟安全的索建筑必須經過仔細地內力分析后才能完成，不是憑經驗拍在腦袋就能確定的了的，是不能用搭帳篷的的傳統思想不設計膜結構的。