控制膜结构的边界和支撑膜材料的几何形状这是张拉膜建筑的设计核心，通过这一点来找到符合设计张拉膜膜面的最l佳形态。与传统建筑相比较，张拉膜结构设计是多个专业一起协调完成的。因为要达到简洁而且充分使用其功能的话，膜建筑工程师就必须与其他专业的工程师合作共同完成。在20世纪中期，Frei Otto在一次皂膜试验中产生了轻型张拉膜结构设计。其基本概念是自适应找形。这是一种自动调节边界条件、约束条件和其他处理参数，来实施设计的一种概念。而且Frei Otto还提出了“极小曲面”的理论，这一理论诞生了现在张拉膜结构建筑的设计原理。
这个“极小曲面”意思就是在特定的边界范围内设计出膜结构表面积最小，而空间大耗能少的理论。轻型张拉膜结构的建筑它的特点就是它的预应力在整个膜面都是均匀分布的，所以就有了张力自平衡的效果。在传统建筑设计中，建筑师根据客户需求，先确定总体布局、几何形状以及所采用的材料。继表达建筑设计理念和思想的草图之后，就需要根据传统的设引模式和基于二维坐标的方式绘制出设计图。沿用这种设计模式，建筑师一般都会选择传统的材料和结构形式并选用刚性的围护体系来抵御外界气候的影响。遵循自然传力路径的结构的主要受力构件及协调工作均要与其目标相吻合，其设计过程与传统结构有很大不同。
张拉膜结构建筑的简约性使其不能隐藏任何设计缺陷，张力的松弛或是不连续都会被充分暴露出来，而且会导致膜面褶皱及变形，降低了结构的使用寿命。膜结构的所有构件都是完全可见的。它是一种独特的结构，在设计时要仔细权衡，任何构件的设计都不能随意修改，因为修改任一构件都将影响整个结构的几何形状以及顶应力的平衡。因此，建筑师只有全面深入地了解张拉膜结构体系才能创作出优秀作品。在张力结构中，薄膜结构最为常用，且形式多种多样。
建筑设计的主旨更侧重于传统空间理性组织的体现，而膜结构是受力结构与外形设计密切结合的一种建筑形式。简约的膜面通过光的明暗调节产生出极具魅力的空间与环境效果。设计优良的膜结构可以有效的抵御诸如日晒、雨淋、风雪等外界气候的影响。在作为各种跨度结构主要受力构件的同时，还可以选择透光甚至透明的膜材来控制进入内部空间的光线强弱，从而满足各种设计要求。上述特性组合起来形成了张拉膜结构独特的造型，可以说还没有任何其他结构可以比轻型张拉膜结构用更少的材料达到如此之多的功能和效果。
