土工膜由具有极低透水性的化学材料及添加剂组成,有时可有加强层。防水材料有沥青及聚合物两种，沥青通常为吹制沥青;聚合物则为合成高分子聚合物，大致分塑料和橡胶两种。沥青土工膜大多使用沥青或合成橡胶在施工现场制造,即在地面喷涂或涂敷一层冷或热的粘滞聚合物而成。技术工艺相对简单。而橡胶膜的各项指标均劣于塑料膜,见表1。由于塑料的来源广泛，价格也比橡胶低廉, 所以在实际应用中多以塑料土工膜为主。
     
塑料土工膜中的塑料又多为聚氯乙烯、聚乙烯、氯化聚乙烯。其国家标准为:“GB/T17688 土工合成材料、聚氯乙烯土工膜”和“GB/T17643土工合成材料、聚乙烯土工膜”。从国标中所列性能可以看出:聚乙烯土工膜和聚氯乙烯土工膜同是土工膜国家标准，在渗透性和低温性能方面选择了不同的测试方法。还可以看出，聚乙烯土工膜可以制成较大宽度, 在性能上也有渗透率较低、断裂伸长率和低温脆性较优等优点, 而聚乙烯比聚氯乙烯更加环保安全，无污染。所以国际上土工膜主要以聚乙烯类材料制造。同时也是我们国内土工膜发展的大方向。
   用于聚乙烯土工膜的添加剂有增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、炭黑等。制造土工膜时根据需要掺入一定量的添加剂可以改善其某些性能和降低成本。例如掺入炭黑以提高抗日光紫外线的性能，延缓老化;掺入铅盐、钡、铝等衍生物以提高材料的抗热、抗光照稳定性;掺入滑石料等润滑剂以改善材料可操作性;掺入杀菌剂以防止细菌破坏等。
   对于沥青类土工膜,可掺入一些填料或纤维,以增加强度和降低成本。加强层的作用主要是使防水材料在制造和运用过程中具有材料和尺寸上的稳定性，增加土工膜料的强度和变形模量。有加强层的通常称为复合土工膜。加强层用得最多的是无纺物及纺织物。主要成分为涤纶、丙纶和锦纶等。锦纶纤维虽具有优良的耐磨性,但遇水后强度会下降;丙纶纤维的耐日光性能差,其它性能较好,只要不过多地暴露在阳光下一般强度损失较小;涤纶的各项指标均较符合要求 ,而且有一定的伸长率。因此是加强层(土工布)的理想原料。