膜结构是由特殊的薄膜材料和强化结构（如钢结构等）通过某种方法使其内部产生一定的预张力、从而具有一定刚度，覆盖空间大并能负荷一定外荷载的一种空间结构形式。产生时间较短，自上世纪50年代新兴发展起来。
膜结构是由张紧膜与电缆、柱和其他建筑构件一起组成的空间结构。薄膜也用作非结构性覆层，如在北京国家体育场，大型钢结构构件之间由PTFE涂覆的玻璃纤维织物和ETFE箔进行填充。另一座代表性建筑是为2008年夏季奥运会而建的北京国家游泳中心，也被称为水立方。
膜结构建筑打破了纯直线建筑风格的模式，以其独有的优美曲面造型，简洁明朗之余又给人以自然和谐的美感，是涵盖建筑学、结构力学、材料科学、精细化工、计算机科学等多学科于一身的科技应用工程。
