土工膜以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。国内外防渗应用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物），隧道应用中还有设计使用ECB（乙烯乙酸乙烯改性沥青共混土工膜）的，它们是一种高分子化学柔性材料，比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形；而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料，通过针刺或热粘成形，具有较高的抗拉强度和延伸性。
其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形；而无纺布亦是一种高分子短纤维化学材料，通过针刺或热粘成形，具有较高的抗拉强度和延伸性，它与塑料薄膜结合后，不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力，而且由于无纺布表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时，它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀，在避光使用情况下，使用寿命长。鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力，故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定，如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道：“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明，它们的化学和生物稳定性高；
土工膜可分三大类：土工膜、加筋土工膜和复合土工膜。土工膜密度不低于9.0kg/m3，极限延伸率不低于300%，抗冻性不低于-60℃，稳定性效能不低于掺入聚乙烯中的2%炭黑的效能。加筋土工膜是在膜内加筋，加筋材料一般为土工布、锦纶丝布或帆布，根据工程要求可做一布两膜、两布三膜、三布四膜。复合土工膜是膜与针刺土工布加热压合或用胶粘剂粘合而成，根据工程需要可做一布一膜和两布一膜。土工布防止土工膜被接触的碎石刺破，防止铺设时被人和机械破坏，防止运输时的损坏；同时又起排水作用，排除膜下渗透水或孔隙水，并加速膜下软土固结，又提高与砂卵石接触面的摩擦系数。因此复合土工膜是最理想的土石坝防渗材料。土工膜的材料及特性土工膜的主要特征是透水性极低，所以制造土工膜的基本材料主要为透水性低的聚合物、沥青以及合成纤维和织物，另外还要有一定的填充料和外加剂。如：聚氯乙烯（PVC）氯化聚乙烯（CPE）高、中、低密度聚乙烯（HDPE、MDPE、LDPE）塑料类；丁基橡胶（IIR）环氧丙烷橡胶（ECO）氯丁橡胶（CR）橡胶类；乙烯丙烯（EPDM）乙烯醋酸乙烯（EVA）混合类。外加剂包括增塑剂、抗老化剂、抗菌剂、各种稳定剂等。
土工膜具有优异的防渗、防腐性能、化学稳定性好，并可以根据实际工程需要进行加工的特性和功能，土工膜已被广泛用于水利工程的堤、坝、水库的防渗，同时土工膜也在渠道、蓄水池、污水池、游泳池、房屋建筑、地下建筑物、垃圾场、环境工程等方面作为防渗、防腐、防漏、防潮材料使用。土工膜适用环保、环卫：如垃圾填埋场、污水处理厂、电厂调节池、工业、医院固体废弃物等；hdpe防渗膜适用水利工程：如江河湖泊水库堤坝的防渗、堵漏,加固、水渠的防渗、垂直心墙、护坡等，ldpe土工膜在市政工程：地铁、建筑物地下工程、种植屋面、屋顶花园、污水管防渗， 聚乙烯防渗膜适用园林：人工湖、河道、蓄水池、高尔夫球场的水塘底、护坡、绿化草坪防水防潮等，高密度聚乙烯土工膜适用石化：化工厂、炼油厂、储油罐防渗、化学反应池、沉淀池的内衬、二次衬层等，聚乙烯土工膜适用矿业：洗选池、堆浸池、堆灰场、溶解池、沉淀池、堆场、尾矿的底衬防渗等。
