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充气膜结构的力学原理在膜结构中,利用气压使膜产生张力,以此来抵抗外力的结构,称为充气膜结构。根据充气膜结构力学性质的不同进行分类,可分为气承式充气膜结构和气胀式管状充气膜结构(图1、2)。气承式充气膜结构是把大面积的膜材周边固定,利用膜内外两侧的气压差使膜产生张力而形成的结构。典型的结构是将空气充入裁剪成穹顶形状的膜面内部,使膜面鼓起形成穹顶结构这种穹顶被称为充气穹顶图1(a)。将空气充入周边牢固固定的2片膜之间,2片膜各自的力学性质与充气穹顶基本相同。这类结构,统称为气承式。充气膜结构(air: supported structure)。
根据不同的结构形式，膜结构建筑可分为三类:骨架膜结构，可膨胀膜结构和拉伸膜结构。骨架膜结构建筑:膜材料散布在钢框架或其他材料框架上的是屋顶或外墙的结构形式。建模包括平面形状，单曲线形状和以鞍形表示的双曲线形状。充气膜结构建筑:是一种将空气填充到由膜结构组成的房间中的结构，室内空气的压力大于室外空气的压力，从而使膜材料处于拉伸状态 抵抗负载和外力。充气膜结构建筑单层结构和双层结构有两种类型。
膜结构建筑是20世纪中叶开发的一种新型建筑结构。它是由各种高强度薄膜材料和增强构件（钢框架，钢柱或钢缆）通过某种方法形成的，以在内部产生一定的预应力。某个空间形状可以作为一种空间结构的一种形式，它覆盖该结构并可以承受一定的外部负载。
索膜结构作为新的建筑形式自出现，是到了 20 世纪 70 年代以后，索膜结构的应用得到了迅速发展，在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中，膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择。ETFE又称氟塑膜，是一种新兴的建筑材料，由乙烯和四氟乙烯共聚而成，具有高透光率（可见光透光率在90%以上，且衰减很慢，经使用10-15年，仍可保持在90%以上）和强的耐候性，抗静电，尘染轻，但价格昂贵，废膜须厂家回收处理。ETFE膜具有较高的熔化温度，的化学，电学和高能辐射抵抗性能。当燃烧时，氟塑膜释放氢氟酸。ETFE的另一个关键用途是覆盖在高应力，低烟气毒性，和高性环境中使用的电气和光纤布线。飞机和航天器接线是主要例子。一些小截面导线如用于绕线技术的导线涂有ETFE。ETFE膜的实际使用始于上世纪90年代，主要作为农业温室的覆盖材料、各种异型建筑物的篷膜材料，英国新千年应典工程之一的“伊甸园”有“世界第八大奇观”之美誉。