張拉膜結構建筑的設計核心在于控制結構的邊界條件以及支承結構的幾何形狀，從而找到滿(mǎn)足設計要求的最佳膜面形態(tài)。與傳統建筑設計相比，張拉膜結構建筑設計是一個(gè)多專(zhuān)業(yè)間的相互協(xié)調過(guò)程。為了得到滿(mǎn)足功能要求的最簡(jiǎn)約設計，建筑師必須要與其他工程師緊密合作。

　　輕型張拉膜結構設計學(xué)科始于20世紀50年代FreiOtto的皂膜試驗。自適應找形是他創(chuàng )建的新設計學(xué)派的基本概念。他提出的“極小曲面”理論開(kāi)創(chuàng )了現代張拉膜結構設計的先河�；�于這種理論，對于特定邊界條件得到的膜結構表面積最小，從而耗能最少。這類(lèi)張拉膜建筑的主要結構特點(diǎn)是預應力在整個(gè)結構中均勻分布。

　　以極小曲面為目標的自適應找形是輕利薄膜建筑的基礎。

　　平面邊界內的極小曲面是平面。然而只要膜表面或邊界上有一點(diǎn)不在這個(gè)平面內，得到的極小曲面上的每一點(diǎn)都會(huì )具有雙曲率。

　　雙曲面可以是正高斯曲率的（比如充氣式結構），也可是負高斯曲率的（比如預應力張拉膜結構）。負高斯曲面的正、負曲率半徑之和為零。

　　當負高斯膜面為折減面（reducedsurfaces）時(shí)，膜材用量最少。由于結構性能的高效性，膜結構可以通過(guò)膜面形狀的大變形來(lái)重新分布局部集中荷載，而不會(huì )使該區域的膜面應力顯著(zhù)增加。這些特性使膜結構成為輕型結構，即它在具有多變造型的同時(shí)，既能夠有效地承載又可保持外觀(guān)簡(jiǎn)潔。這是張拉膜結構建筑常常被認為具有震撼力美感的原因之一。