膜结构起源于早期人类使用动物皮毛和木根搭建的帐篷，也可以说是膜结构最原始的需求——遮阳避雨。现如今的膜结构使用的膜材具备非常高的抗拉强度和耐高温耐腐蚀性，遮阳避雨这样的需求已经可以完美满足，并且由于材料成本低，膜结构车棚或者雨棚的总建筑成本相较于其他材质也更低。

因为膜结构使用的是柔性的膜材作为覆面或者顶层覆盖，所以膜结构可以实现多种多样的形状和弧度，只需要承重的钢结构采取相应的设计，就可以使用钢索将膜结构拉到想要的弧度和形状。这使得膜结构可以用大面积的膜材和少量的钢结构就可以做出宏大的景观。

同时，膜材的日益升级也给予膜结构能作为封闭空间的建筑，充气膜就是其中之一，气承式充气膜结构仅使用充气设备，就可以覆盖超过百米的跨度，整个标准体育场都可以被它塞入其中，作为封闭空间使用最多的是矿业和污水处理行业，矿业开采需要充气膜的封闭避免因为灰尘造成环境污染违规，而污水处理公司一般使用膜结构作为污水池盖，因为污水池所释放的化学物质与惰性的膜材料很难发生反应，使得膜结构作为污水池盖的寿命可以达到其他不同材质的几倍。