骨架式膜結構是自身封閉的、穩定的骨架體系（一般是鋼桁架體系、網架結構、索網結構或張拉整體體系等）與膜材料共同組成一個結構受力體系。該體系施工與常規結構相似（除索網或張拉整體體系等的自身施工外），較易被工程界理解和接受，但為了讓膜具有一定的剛度，骨架體系提供給膜的支撐系統一般要有一定的曲度，并應設置向膜中施加預應力的機構。
哈爾濱骨架式膜結構以膜材、鋼索及支柱構成，利用鋼索與支柱在膜材中導入張力以達安定的結構形式。除了可實踐具創意，創新且美觀的造型外，也是最能展現膜結構特性的構造形式。
