充气膜结构运动馆采用特殊的建筑膜材做外壳，膜材分为内膜和外膜，大多数人都会认为它的内外两层膜都是一样的材质，其实并不然，外膜很大程度上决定了气膜建筑的使用寿命，因此外膜在抗拉强度、抗撕裂强度、耐热性、耐久性、自洁性等方面都需要有较高的要求。而气膜建筑的内膜大多仅需支托保温材料，相对于外膜而言，气膜建筑的内膜对强度要求没有那么高，因此内膜和外膜是不一样的。

气膜建筑所使用的外膜膜材是一种具有高强度、柔韧性好的薄膜材料。它的表面经过特殊处理，其抗拉强度堪与同样厚度的钢板媲美。气膜建筑常用的膜材是织物类膜材，它是由纤维编织成织物基材，再在基材两面覆以多层涂层材料复合而成。

织物类膜材的基材分为聚脂纤维和玻璃纤维两种，而涂层材料的种类则非常多，最常用的为聚氯乙烯（PVC）和聚四氟乙烯（PTFE）。PVC涂层一般用于聚酯纤维织布，这种膜材被称为P类膜材；PTFE涂层一般用于玻璃纤维基部，这类膜材被称为G类膜材。P类膜材因其柔软性强、弹性好、可染色等特点。

为了提高PVC膜材的耐久性和自洁性，会在其外层涂覆化学稳定性更好的面层，如PVF、PVDF、TiO₂等。膜材的选择应考虑建筑的规模、用途、形式、使用年限及预算等综合因素后决定。也就是说气膜运动馆的外膜一般会选择更好一些的材料，而内膜选择普通的材料即可。