其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形;而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強度和延伸性，它與塑料薄膜結合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力，而且由于無紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數，有利于復合土工膜及保護層的穩(wěn)定。同時，它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類的侵蝕，在避光使用情況下，使用壽命長。

復合土工膜防滲體結構由基面、復合土工膜、保護層、塊石(或砼)護坡共四層組成，現將各層設計分述如下:

①鋪膜基面設計(即壩殼表面處理要求)

為防止復合土工膜上鋪填土層順其表面滑動，增加保護層(包括護面)的穩(wěn)定性，將上游鋪膜壩殼表面開挖成臺階段，每級高差為0.3m，水平寬根據坡比而定，斜坡設計為1 : 1.0，開挖成形后，將表面的磚、石塊及樹根等清除干凈，并用拍板將表面打緊，平整。

②復合土工膜設計

③保護層設計

④護面設計

復合土工膜是廣義名稱:用無紡土工布、編織土工布布或者機織土工布與聚乙烯復合，用熱復合法或者聚乙烯PE膜直接淋膜都可以稱為復合土工膜(另外，像EVA材質的復合防水板也可以叫做復合土工膜，并且廣泛應用到公路鐵路的隧道項目上)。復合土工布和復合土工膜有些產品是叫法不同，所指的產品卻是相同的。由于土工布是新興材料對于名稱沒有規(guī)范的稱呼，所以造成了土工膜定義的混亂和不規(guī)范。印度開發(fā)黃麻土工布--嚴格意義上說所有的用在土木工程上的膜類狀材料都可以統稱為土工膜，所謂復合土工膜就是將兩種材質結合或者連接在一起使用有隔離防滲作用的復合材質的土工膜。