膜结构加油站的设计由于其自身的特点不同于一般传统结构形式，技术上必须经过如下4个步骤：
1建筑方案设计（architecture design)
一般同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，并基本确定各控制点的坐标。综合考虑经济和施工工艺等技术条件，与膜结构加油站工程师、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。
2找形分析（form-finding)
对于膜结构加油站而言，在没有施加预应力之前，是没有结构刚度的，也就是说膜结构加油站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，这个过程叫找形分析。此过程与方案设计过程往往密不可分，需反复调整方可既满足建筑形状的要求又保证结构的经济合理及安全可靠。
3.荷载分析(load-analysis)
膜结构加油站的控制荷载通常是风载和雪载。在荷载作用下膜结构加油站的变形较大，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情况，来选定索、膜等材料的型号及尺寸，确定详细的节点做法及构造措施等。因此，经济安全的索建筑必须经过仔细地内力分析后才能完成，不是凭经验拍在脑袋就能确定的了的，是不能用搭帐篷的的传统思想不设计膜结构加油站的。
