骨架式膜结构是钢或其他材料构成的刚性骨架，具有自稳定性、完整性，膜张拉并置于骨架上构成骨架式膜结构。
骨架式膜结构的显著特点在于：膜不是维持结构体系存在的必要结构单元，但膜不仅仅是单纯的覆盖屋面系，而是充分发挥了采光建筑功能、高强度受力特性。由于膜张拉强度很高和预张力的作用，膜可覆盖大网格或大间隔空间骨架。
骨架式膜是一种十分稳定的结构系统，钢骨架在下面构成了完整的建筑空间。建筑师可采用传统的熟悉的手法构造，膜仅仅是一个迭加，无需复杂的膜的初始形态。虽然预张力对骨架式膜结构的“形”与“态”的影响不及张拉膜，但仍必须引入足够大的张力，保证结构受力特性，避免在风荷载的作用下膜材发生较大颤振或波浪，并由此逐渐发生松弛导致膜面凹陷。
钢骨架一般在膜材内侧，且由于膜材的透光性更加突显骨架的室内视觉效果，因此骨架的布置、形式、材料、节点等是设计考虑的重点，简介有韵律。骨架式膜结构特别运用在大型公共体育馆，体育场，会展中心等。