充气膜结构是用特殊的建筑膜材做外壳，配备一套智能化的机电设备在气膜建筑内部提供空气的正压把气膜建筑主体支撑起来的一种建筑结构系统。
作为大跨度建筑中的充气结构。又叫充气膜结构，是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空气后而形成房屋的结构，充气式、充气结构。结构又可以分为充气膜结构和气胀式膜结构（气肋式膜结构）。
充气膜结构采用高强度、高柔性的薄膜材料为主要材料，利用密封空间内的空气压力支撑原理，将膜材的外沿固定在地面基础上或者屋面结构周力上，利用充气系统将大量空气送入气膜内部空间，当气膜内压力大外气膜外压力时，就产生一定的气压差，气膜内气体就能将膜材支撑起来覆盖在地面或者屋面上，形成大跨度无梁无柱的建筑空间。
其气胀式膜结构是单个膜结构件内充气，使其保持足够的内压，多个膜结构件进行组合可形成一定形状的一个整体受力体系。
气膜建筑靠内外气压差来支撑整个建筑。由于材料的柔性和结构固有圆形和弧形的体形，没有受弯、受扭的构件； 内部无需要任何框架或梁柱支撑，跨度可以达到150米，高跨比一般为1：4至1：2，最高可达70米。 随着大气压的升高，其环境含氧量是递增的，因此气膜内外的气压差不仅不会对人体有任何不良的影响，反而会有助于人们从事运动活动或体力工作。通常室内外气压差为250Pa，约为0.0025个大气压（相当于正常建筑1层与9 层的气压差）。
