膜结构是一种古老的结构型式，其造型在自然界中十分常见，如水泡、蝙蝠翼、蜘蛛网等。在日常生活中也有许多应用膜结构的实例，如气球、游泳救生圈、伞、帆、风筝、帐篷等。用兽皮做筏在古罗马时代就已经有了，用藤条或树枝来编织遮蓬则可追溯到更古老的时代。

        作为建筑物屋盖结构，帐篷是最为古老的空间张力的薄膜结构。最早的帐篷是用兽皮连成或羊毛织成，后来则是用棉或其他天然纤维制成的。由于帐篷重量轻，便于携带，材质柔软，易于折叠和搭设，因此至今仍为广大游牧民所喜爱。这种空间张力薄膜结构与我们传统的建筑结构体系是完全不同的。

        第二次工业革命，化学工业和工程力学的迅速发展才使得高分子合成材料技术得到大力改进，现代膜结构开始蓬勃发展。1917年美国兰彻斯特建议利用新发明的电力鼓风机将膜布吹胀，作野战医院，但没有真正成为使用的产品。1946年，一位名为贝尔德的人为美国军方做了一个直径15m圆形充气的雷达罩，由此而衍生出了新的膜结构工业产业。

        然而，直到1970年，日本大阪举行了万国博览会，膜结构才正式踏入人们的视线。当时的美国馆和富士馆均采用了膜结构建筑材料。在建筑行业引起了不小的轰动。在随后的几十年，建筑膜结构得到了迅猛的发展。膜结构大部分由钢材和索构成，另外与结构相结合的膜材也逐渐走向功能化、智能化。膜材具有造型轻巧自由、美观；透光、节能、环保，优良的阻燃性能；防污自洁性能；安全、寿命长等优点。基于这些优点，建筑膜材脱颖而出，膜结构被称为“21世纪的建筑”，应用于大型体育场馆、入口廊道、购物场、娱乐场、停车场、展览会场、植物观光园等建筑。

        膜结构在我国的应用始于1996年前后。在此之前，只有极少量采用织物材料的由熟练工人或裁剪师傅制作和安装的小品膜结构建筑。膜结构这一采用特殊织物材料的建筑类型才引起公众和建筑结构专业人士的关注。2000年后，膜结构在我国各类体育、展览、文化等建筑中开始得到非常迅速的发展和应用，这一发展势头一直持续至今。目前，几乎所有的建筑师和工程师对膜材料的类型、性能和膜结构的特点都有了较深入的了解。过去二十年中，发展出了数百家膜结构专业制作和安装企业；近十年来，膜结构材料生产企业也异军突起、成长迅速；地方和团体膜结构技术标准也已陆续颁布实施；国内自主研发的膜结构设计专业软件也日渐成熟，获得了广泛应用。