用於膜結構中的高強度柔韌性薄膜稱為膜材，它是膜結構工程中最重要的組成部分，作用與鋼筋、混凝土、輕質板材上是等同的，在膜結構建築中既是起圍護作用的建築材料，又是張拉結構體係中的受力材料。《建築設計防火規範》及《高層民用建築防火設計規範》中對建築物各構件的燃燒性能和耐火極限都有明確的規定。目前膜結構建築中使用的膜材通常有兩類，一類是以玻璃纖維織物為基材，塗覆聚四氟乙烯(PTFE)等樹脂材料，燃燒性能可達到A 級;另一類是以尼龍織物為基材，塗覆PVC 及其他樹脂材料，燃燒等級可以達到B1 級。
　　
　　膜結構建築的支撐一般為鋼結構，國內對於鋼結構的保護多采用塗防火塗料。國外類似建築大多是不塗防火塗料的。還有一種更為穩妥的辦法:就是在構造上作處理，使膜麵緊貼在鋼索下麵，火災中煙氣首先麵對的是膜麵，這樣鋼索下麵又多了一個保護層，使鋼架不受任何高溫作用。
　　
　　瑞典國家測試院曾對PTFE 和PVC 兩種膜材料進行同樣條件的燃燒試驗，對試驗過程的溫度、有毒氣體成分、膜材燒穿情況進行了測試分析，結果表明雖然PTFE 膜材的耐火極限和燃燒性能比PVC 膜材高，但是PVC 膜材受熱後很快形成開放洞口，有利於煙氣和熱量的排出，從而延緩鋼結構的坍塌，而PTFE 膜材受熱後隻是接縫處裂開，最後沿接縫大塊脫落，熱量容易在頂部聚集，而且PTFE 膜材產生的CO2 和CO 至少是PVC 膜材的兩倍，因此對於膜結構特別是封閉式膜結構建築使用PVC 膜材好一些。