復合土工膜是在薄膜的一側或兩側經過烘箱遠紅外加熱，把土工布和土工膜經導輥壓到一起形成復合土工膜。隨著生產工藝的提高，還有一種流延法做復合土工膜的工藝。其形式有一布一膜、二布一膜、兩膜一布等。
土工布作為土工膜的保護層，使保護防滲層不受損壞。為減少紫外線照射，增加抗老化性能，要采用埋入法鋪設。
復合土工膜施工中，首先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面，然后再鋪設土工膜。土工膜不要繃得太緊，兩端埋入土體部分呈波紋狀，在所鋪的土工膜上用細砂或粘土鋪一層10cm左右過渡層。砌上20-30cm塊石（或砼預制塊）作防沖保護層。施工時，應盡力避免石塊直接砸在土工膜上，要在邊鋪膜邊進行保護層的施工。復合土工膜與周邊結構物連接應采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固，連接部位要涂刷乳化瀝青（厚2mm）粘接，以防該處發生滲漏。