膜结构的设计主要包括体形设计、初始平衡形状分析、荷载分析、裁剪分析等四大问题。通过体形设计确定建筑平面形状尺寸、三维造型、净空体量，确定各控制点的坐标、结构形式，选用膜材和施工方案。初始平衡形状分析就是所谓的找形分析。由于膜材料本身没有抗压和抗弯刚度，抗剪强度很差，因此其刚度和稳定性需要靠膜曲面的曲率变化和其中预应力来提高，对膜结构而言，任何时候不存在无应力状态，因此膜曲面形状最终必须满足在一定边界条件、一定预应力条件下的力学平衡，并以此为基准进行荷载分析和裁剪分析。膜结构找形分析的方法主要有动力松弛法、力密度法以及有限单元法等。膜结构考虑的荷载一般是风载和雪载。在荷载作用下膜材料的变形较大，且随着形状的改变，荷载分布也在改变，因此要精确计算结构的变形和应力要用几何非线性的方法进行。
膜结构方案设计：建筑师根据业主的意图、功能要求、环境条件等初步确定建筑的平面形状尺寸、空间形式及三维造型、净空体量等，基本确定各控制点的坐标，考虑经济和施工工艺等技术条件，与膜结构工程师、业主及施工技术人员等一起确定经济合理的初步设计方案。找形分析：预应力值及对于索膜结构而言，在没有施加预应力之前，是没有结构刚度的，也就是说膜结构任何时候不存在无应力状态。由于膜材料本身没有抗弯刚度，其曲面形状与预应力值的大小和分布是一一对应的，因此在控制点坐标确定后，给定一合理的预应力值及其分布，才能确定合适的膜曲面形状。
预应力值的大小与分布是需根据多方面的条件进行反复调整后综合确定的，这个过程叫做找形分析。此过程与方案设计过程往往密不可分，往往需反复调整方可即满足建筑形状的要求又保证结构的经济合理及安全可靠。荷载分析：膜结构的控制荷载通常是风载和雪载。在荷载作用下膜结构的变形较大，因此精确计算结构的变形和应力分布要用几何非线性的方法进行。根据不同工况下计算出的索、膜、梁、杆等结构构件中的内力分布的最不利节点做法及构造措施等。因此经济安全的索膜建筑必须经过仔细的内力分析后才能完成，不是凭经验拍脑袋就能确定得了的。荷载分析的另一目的是检验确定索、膜中初始预应力，一般来说在找形分析时先根据经验假定一预应力值及其分布，然后经荷载分析来判定其合理性，即预应力的大小与分布应使在最不利工况下必须满足使用要求、整体和局部位移要求及排水功能等要求。
确定膜结构形状过程就是通常所说的“找形”。这是一个反复修改和不断调整支承构件（如边索和脊索位置、桅杆的高度等）布置的过程。 皂膜曲面的几何形状与其边界条件一一对应，所以整体或部分地改变边界条件就会改变皂膜的曲面形状。因此，我们可以认为每个曲面都是特定边界条件下的产物。是FREI Otto 在反复选择支承结构的高度和间距后得到的一个皂膜模型。无论是物理建模还是计算机建模，这种不断反复和调整都是必不可少的。另外还需特别注意的是使物理皂膜及其数值模拟能够成形的边界需要满足一定的限制条件，也就是说并非在任意给定的边界条件上都能够形成皂膜或薄膜结构。为了在两个同心圆环之间形成皂膜而不出现劲缩和破坏就必须满足一定条件。Day 已经建立了物理模拟和数值模拟皂膜时所应该满足的比例关系，即两个同心圆半径之比及同心圆半径与两同心圆竖向距离之比之间的关系。
