Vodoodporne membrane so narejene iz različnih materialov, vključno s tradicionalnimi hidrofobnimi materiali, ki jih predstavljajo fluoridi, polimeri z visoko-zmogljivostjo, kot so termoplastični poliuretan (TPU), politetrafluoroetilen (PTFE) in poliviniliden fluorid (PVDF), kot tudi nastajajoči materiali na biološki osnovi, materiali brez{- fluora in različni nanokompozitni materiali.
Termoplastični poliuretan (TPU) je blok kopolimer, sestavljen iz poliolov, diizocianatov in podaljševalcev verige. Glede na vrsto mehkih segmentov je TPU v glavnem razdeljen v tri kategorije: poliestrski-tip TPU ima dobro odpornost na olje in topila, vendar slabo odpornost proti hidrolizi; polieter-tip TPU ima odlično odpornost proti hidrolizi in je primeren za vlažna in vroča okolja; in polikarbonatni-tip TPU ima odlično celovito zmogljivost in je še posebej primeren za medicinsko in-elektronsko embalažo.
Z zeleno preobrazbo in tehnološkim razvojem se nenehno pojavljajo novi materiali, predvsem polimeri na biološki-osnovi in vodotesni materiali brez-fluora. Na primer, raziskave so razvile visoko{3}}zmogljive materiale,-brez fluora, nepremočljive in zračne s sodelovanjem-akademskih-raziskovanj. Ti materiali se ponašajo s hidrostatičnim tlakom do 18000 mmH₂O in prepustnostjo vlage 7000 g/m²·24h. Nekateri izdelki dosegajo visoke ravni osnovnih kazalnikov in uporabljajo bio{12}}polimere, ki nadomestijo nekatere-naftne materiale.
Za izboljšanje pregradnih lastnosti, mehanske trdnosti ali za podelitev posebnih funkcij vodotesnim membranam se osnovni materiali pogosto kombinirajo s funkcionalnimi materiali. Na primer, kombinacija TPU z nanomateriali, kot so SiO₂, grafen in nanožice iz cinkovega oksida, lahko znatno zmanjša hitrost prenosa vodne pare (WVTR), hkrati pa ohrani dobro preglednost in prožnost. Številne sorodne študije in komercializirani izdelki obstajajo doma in v tujini, kot sta DuPontova kompozitna vodotesna membrana TPU "HydroShield" in BASF-ova kompozitna membrana TPU/nano-silicijev dioksid.
