防滲土工膜按組成的基本材料可分為塑料類、瀝青類、橡膠類3種，目前在水利水電工程上主要應用的是塑料類土工膜，制造塑料類土工膜所用聚合物有聚氯乙烯（PVC）、高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、氯化聚乙烯（CPE）等，其中以高密度聚乙烯（HDPE）土工膜應用最為廣泛。

隨著技術的進步，為改善土工膜的性能，充分利用土工膜與土工織物各自的長處，常用各種成型方法將土工膜與土工織物組成復合土工膜。前者提供了不透水性，后者提供足夠的強度，使其具有土工織物平面排水的功效及土工膜法向防滲的功能。同時，又改善了單一土工膜的工程性能，提高了其抗拉、頂破和穿刺強度及摩擦系數，還可避免或減少在運輸、鋪設過程中機械損傷防滲主膜,因而復合土工膜是一種比較理想的防滲材料。工程中使用的復合土工膜大多為以非織造布為基材，以聚乙烯、聚氯乙烯等為膜材，復合而成得非織造布復合土工膜，其結構常有“一布一膜、二布一膜、一布二膜、二布二膜”等。