膜結構建因其特殊的構成而具有區別於一般建築材料的特性，膜結構受力特征量包括：拉伸斷裂變形、經緯向極限抗拉強度、膜片剝裂強度、荷載下變形、焊縫強度以及經緯向彈性模量，主要通過單向、雙向拉伸試驗測量各物理量，分析以下三個主要特征：

　　1、正交異性：膜結構有兩個受力方向，非各向同性。膜卷材的經向纖維為卷長，緯向纖維為幅寬，經向與緯向具有不同的極限拉伸強度、拉伸變形以及拉伸力-變形曲線；經向纖維一般為直線，緯向纖維為上下繞行的曲線，因此，鏡像變形小，緯向變形大。在塗覆層之前經過特定的預張拉，使經緯向纖維都具有較小的卷曲度，使雙向受力性能近似；
　　2、非線性：膜結構應力-應變關係非線性，其非線性強弱與膜結構、受力水平與受力次數有關；

　　3、非彈性：膜結構特性與所受荷載有關。膜結構在重複荷載作用下，卸載曲線與加載曲線不重合，隨加載循環次數的增加，卸載加載曲線的差異逐漸減小，非線性程度降低，應力應變關係趨於線性。