یکی از بزرگترین گروه ها از خانواده مواد ژئوسنتتیک، ژئوممبران می باشد که طی ورود تکنولوژی به عرصه مهندسی و صنعت  و کشاورزی بیشترین استفاده جهت عایق کاری سطوح را دارا می باشند.

ژئوممبران با استفاده از مواد پتروشیمی مانند پلی اتیلن و پی وی سی ساخته می شود که در ژئوممبران پلی اتیلنی بطور عام از ۹۸ درصد پلی اتیلن و ۲ درصد کربن بلک تشکیل شده‌است که به رنگ مشکی می باشند که می توان با اضافه کردن مستربچ ها ژئوممبران های رنگی (سفید و آبی) نیز تولید کرد که این امر باعث کاهش طول عمر مفید ژئوممبران می شود. ژئوممبران پلی اتیلنی ، از سال ۱۹۳۰ میلادی تحت شرایط فشار و دمای بسیار بالا شروع به تولید گردیده است و از اواسط سال ۱۹۵۰ در دما و فشار پایین تری تولید گردید که منجر به ساخت پلی اتیلن با تعداد زنجیره های پلیمری بیشتر، با چگالی بالاتر و مقاومت مکانیکی بیشتر شد که هم اکنون با چگالی ها و فرمول های متفاوت ساخته و به بازار ارائه می شوند که شامل HDPE ، LDPE، LLDPE، VLDPE، MDPE می باشند.

وزن مخصوص همه آنها  در محدوده ۸۵/۰ تا ۹۶/۰ گرم بر سانتیمتر مربع می باشد که برای افزایش انعطاف پذیری و یا مقاومت در برابر عوامل محیطی از یک comonomer افزودنی مانند بوتن و یا هگزن علاوه بر مواد اصلی سازنده ژئوممبران استفاده می شود. به طور عموم پلی اتیلن (PE) مقاومت شیمیائی بسیار خوبی در مقابل مواد اسیدی و قلیایی دارد، همچنین با افزودن مقاوم کننده هایی می توان دوام آن را در مقابل پرتو UV خورشید و اکسید کننده های محیط را نیز افزایش داد.  به طور عمده از آنتی اکسیدانت ها به منظور تاخیر در اکسیداسیون و از دوده در راستای جلوگیری از نفوذ اشعه  UV استفاده می شود ژئوممبران های پلی اتیلنی جهت عایق بندی در سطوح وسیع ، انعطاف پذیری قابل قبولی دارند که با پیشرفت های روزافزون و با فرمول های متفاوت ساخت، این مشکل نیز تا حدودی با ساخت ژئوممبران VLDPE رفع گردیده است.

ژئوممبران PVC  (پی وی سی ) همین ساختار را دارا هستند ولی آن ها به جای پلی اتیلن سنگین از پلی وینیل کلراید ساخته شده اند ازجمله مزایای این نوع ورق نرمی و ازدیاد طول مناسب و ترمیم پذیری آسان و سریع آن است که برای افزایش انعطاف پذیری رزین PVC قبل از تولید ژئوممبران با پلاستیسایزر ها مخلوط می شوند پلاستیسایزرها موجب کاهش کشش بین مولکولی در زنجیره های مجاور هم شده و موجب انعطاف پذیری PVC می شود از معایب این ژئوممبران می توان به واکنش آنها با اسیدها و مواد شیمیایی اشاره نمود که این واکنشها به دلیل تجزیه شدن آنها بوده و طول عمر آنها را به شدت نسبت به ورق های پلی اتیلن کاهش می دهد که عمده دلیل آن استفاده از روان کننده ها در ترکیب شیمیایی این ژئوممبران ها می باشد.

ژئوممبران معمولا نقش عایق در استخر های کشاورزی ، ایزولاسیون فونداسیون ، ایزولاسیون تونل ، ایزولاسیون روف گاردن و ایزولاسیون انواع حوضچه های صنعتی را دارد.

استفاده از ژئوممبران پلی اتیلنی نسبت به نوع PVC آن رایج تر می باشد در ساخت ژئوممبران از روان کننده های آلوده کننده معمول برای ساخت پلیمرها استفاده نشده است و از اینرو باعث افت کیفیت آب نمی شوند . معمولا برای ساخت ژئوممبران ها جهت استفاده در پوشش ها ، از رزین پلی اتیلن وی اف پی ای به دلیل قابلیت انعطاف پذبری و مقاومت کششی بالای آن استفاده می گردد . همچنین به منظور بالا بردن مقاومت در برابر ساییدگی و افزایش زبری از پلی اتیلن های فرانکشن فلکس جهت ساخت ژئوممبران استفاده می گردد.