土工膜防渗层可分为单层土工膜防渗层、多层（包括双层）土工膜防渗层和在土工膜下铺一层渗透性较小土层的土工膜复合防渗层。

单层土工膜防渗层为由上至下的保护层、土工膜和其下的支持层结构组成。对防渗要求高的情况，一道防渗漏防线不能满足，可采用二层或三层土工膜防渗层。为了减少第二层土工膜的水头，在第一层土工膜下埋设排水管，使透过第一层土工膜的水，通过排水管集中到集水井中，从而使透过第一层土工膜的水，在第二层土工膜上不能形成较大的水压力。绝大多数情况铺设两层土工膜已经足够了。

实践证明，土工膜常因制造和施工因素造成缺陷（漏水的孔洞或缝），成为渗漏的主要通道。若在此种土工膜下增加一个渗透性较小的土层，则可大大减少渗漏量。此时形成一种土工膜复合防渗层结构。