膜结构是由高强薄膜材料及加强构件通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状，作为覆盖结构，并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式，其造型非常优美灵活。膜结构自20世纪90年代在我国兴起，以其新颖而简约的形态、高强的材料性能和极轻的自重，确立了其在建筑结构中的重要地位，其研究和应用得到众多相关科研人员的重视和青睐。
早在20世纪60年代~80年代，扁气承式膜结构屋盖在美国、日本、加拿大等国家（地区）得到广泛的应用，由于其屋盖矢高较低导致雨雪的累积，从而引起局部甚至整体坍塌的事故。此后，人们采用了大矢高使雨雪迅速滑落的类筒形或球形充气式膜结构，并得到了广泛的应用。龚景海说，由于充气式膜结构是唯一使用了免费的建筑材料——空气作为支撑结构，与其它结构形式相比充气膜结构具有以下7大特点：第一，经济性。充气膜结构造价低廉，尤其用于大跨度、地质条件差的情况更具价格优势。充气膜结构是用唯一免费的空气做支撑结构，省去传统结构的刚性支撑费用；充气膜结构的基础也只是承受膜体的上浮力，对地基承载力无任何要求。且单位造价不随跨度的增大而增加，是超大空间最经济的解决方案。膜材料本身具有自洁、高强、耐久、耐火等性能，根据选用不同的膜材，使用年限在10年~30年之间，使用期限内膜材料是免维护的；即便在使用过程中有局部破损，很容易修补且无需费用。第二，施工周期短。膜结构从设计到施工仅需1个月~2个月便可完成，且大部分是在工厂完成，现场安装仅需10天~15天。第三，大跨度、大空间。目前，膜结构可做成300米（长）×150米（宽）×50米（高）的连续无柱大空间，可覆盖从高尔夫练习场到几个足球场大的面积。第四，可以整体移动。充气膜结构很容易进行拆卸和安装，便于整体移动。第五，气密性能好。膜材料是由布基、聚酯涂层和面层组成，因此膜材料本身具有很好的气密性和水密性。用于具有扬尘、有毒气体等储存仓及处理车间，具有很好的环保性能。第六，节能环保。膜材料是具有一定透光率的材料，白天使用可不用人工照明；采用双层膜加保温材料组成的膜结构具有很好的保温隔热性能，是常规建筑能耗的1/3左右。膜材料本身可以回收利用，在建造和拆除过程中几乎没有建筑垃圾和环境污染。第七，现代时尚。膜结构从膜材料到设计安装科技含量很高，被誉为21世纪的建筑，代表着建筑的高科技；膜结构时尚、优美和现代，往往能得到意想不到的建筑景观效果。由于充气膜结构具有其它建筑结构形式不可比拟的独特优点，目前在我国被广泛应用于体育、展览、文化、工业、农业等各个领域。