现代意义上的膜结构起源于20世纪初。
1917年英国人罗彻斯特提出了用鼓风机吹胀膜布用作*战野**医院的设想，并申请了专利。直到1956年，该专利的第一个产品才正式问世，即沃尔特·伯德为美国军方设计制作的一个直径为15m的球形充气雷达罩。
一、充气雷达罩
1970年大阪万国博览会上的美国采用了气承式膜结构（聚氯乙烯（PVC）为涂层的玻璃纤维织物。结构准椭圆平面的尺寸达到140m×83.5m，被认为是第一个现代意义的大跨度膜结构。
二、大阪万国博览会上的美国馆
之后到1984年，美国建造了一批尺度为138m~235m的充气膜体育馆。
美国自1985年以后把更多的注意力转到张拉式的膜结构或索-膜结构。
三、沙特阿拉伯利雅得体育场
1985年，外径为288m，看台挑篷由24个连在一起的形状相同的单支柱帐篷式膜结构单元组成。每个单元悬挂于中央支柱，外缘通过边缘索张紧在若干独立的锚固装置上，内缘则蹦紧在直径为133m的中央环索上。
四、美国丹佛国际机场候机大厅
1993年，完全封闭的张拉式膜结构平面尺寸305×67m，由17个连成一排的双支柱帐篷式单元组成，每个长条形的单元由相距45.7m的两根支柱撑起。
五、中国香港大球场
骨架支承式膜结构：中国香港大球场纵向用240m跨度、顶部标高55m的拱形骨架支撑屋顶的前沿。两个屋顶各外包5块涂敷聚四氟乙烯的玻璃纤维膜材，每块1600m2的膜材，跨3组桁架。
六、上海八万人体育场（钢骨架支承膜结构）
七、国家游泳中心（水立方）
ETFE膜透光性好，可保证90%的自然光进入场馆，因此国家游泳中心建成后平均每天有近10个小时采用自然光照明，可大大节省能源，而且保温。