膜屋面的一个重要作用就是抵挡各种气候改变（如日晒、雨淋、风雪等）对其内部空间的影响，坚持建筑物内部的舒适性。挑选膜面的形状和资料时要考虑到一切可能的气候状况，并尽可能使用建筑自身等被迫方法来减少能量的消耗。
多孔膜材可用作遮盖结构。它能够操控光的透射和反射，使室内具有散射光，而且促进自然通风，使屋面温度与周围环境的温度相同，并避免向下的热辐射。
为了抵挡风雪，膜面的外形应使排水晓畅使捷，避免在其上构成水兜或雪的堆积。在施加预应力前的安装成形阶段，张拉膜结构对这些荷载非常灵敏。为了能将雨水扫除，膜材和接缝须密封防水，膜边际也有必要进行特别的细部设计，以避免雨水进入室内。
