土工膜材质主要有聚乙烯类、聚氯乙烯类、合成橡胶类等。
聚乙烯类中，高密度聚乙烯（HDPE）应用广泛，具有良好防渗性、耐化学腐蚀性、抗老化性及较高强度，适用于大型水利、环保工程。线性低密度聚乙烯（LLDPE）与高密度聚乙烯共混使用，可改善柔韧性和加工性能。聚氯乙烯（PVC）土工膜价格相对低，有较好拉伸强度和延伸率，但耐候性不如 HDPE，在小型工程或临时防渗项目中常见。合成橡胶类土工膜，如氯丁橡胶、丁基橡胶，弹性和抗变形能力强，能适应特殊地形和动态环境，但成本高，多用于对变形适应要求高的特殊工程。