最广义的起始，铁木构架、帆布建成的大棚、枝条和兽皮搭成的帐子等等，都算是膜结构的品种。从严厉的结构受力的界说来说， 真实意义上现代膜结构的出现是在20世纪50年代。
美国的沃尔特伯德为军方规划制造的球形充气雷达罩，1957年为他自己家游泳池罩上规划的充气膜；德国修建师佛赖·奥托，1955年、1957年分别为两届德国联邦园艺饱览会规划的临时音乐台和场馆进口挑篷及音乐台，都是这一时期里程碑式的膜结构修建。
谈及现代膜结构很多展示在世人面前并风行于世，就不得不说一下1970年在日本大阪举办的万国饱览会。本次饱览会上的美国馆是一个空气支承膜结构。这个修建物的蒙皮采用了先进的复合材料——修建织物。大阪饱览会之后，作为临时性修建的美国馆虽已撤除，但膜结构的修建技术却逐步推行应用到永久性的修建上。
随后，深圳膜结构修建如漫山遍野般在各地出现，比较有代表性的有：1981年的沙特阿拉伯哈吉（Haj）国际航空港；1985年的沙特阿拉伯利雅德（Riyadh）皇家体育场；1992年建成的日本熊本公园体育馆以及1993年的美国丹佛国际机场候机大厅等。值得一提的是丹佛国际机场候机大厅屋顶由双层PTFE膜材构成，中心距离600 mm，以确保大厅内温暖舒适而且不受飞机噪声的影响。一起该工程也被看作寒冷区域大型封闭张拉膜结构的成功典范。
