最初用于防水透湿织物的涂层和层压的高聚物有天然橡胶、合成橡胶(聚氯丁橡胶)、有机硅、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯，虽然防水性能良好，但其透气性能差，容易在服装内形成冷凝水，穿着不舒适，因此，目前都较少使用，逐渐被PTFE、聚氨酯所替代。
一、聚四氟乙烯
PTFE是一种非极性的高分子材料。以其为材料，用双向拉伸法制成的微孔膜，其直径为0.3～0.4μm，完全靠微孔透湿。它耐弯曲折叠、耐氧化、耐气候及耐化学性好，强度高，是集防水、拒油及防污功能于一体的树脂。其薄膜制作工艺非常复杂，价格昂贵，使其广泛应用受到了限制。利用层压技术把普通织物与PTFE复合膜粘合的复合织物是市场上出现最早、目前为止最流行的防水透湿织物。
二、聚氨酯
聚氨酯是一种极性高分子材料。聚氨酯膜的透湿除依靠其上的微孔以外，还可利用亲水基团。聚氨酯的弹性、手感、力学性能优良，且成本较低。其复合织物抗张强度高，伸长率大，柔韧性、润湿性、光泽性、耐磨耐热性、耐低温及老化性优异，可用于很薄的涂层。聚氨酯可分为溶剂型和水分散型2种。溶剂型聚氨酯薄膜的强度、耐水性、黏结性及光洁度等，性能比水分散型的好，因此，目前无论是湿法还是干法聚氨酯涂层，大都采用溶剂型聚氨酯。但有机溶剂有一定的毒性，环境污染大，且易燃易爆。而水分散型聚氨酯气味小、环境污染轻、不易燃、节能、操作加工方便、生产成本低。目前，防水透湿聚氨酯膜主要有亲水膜和微孔膜2种。
微孔膜大多采用溶剂型聚氨酯为涂层和层压的高聚物。亲水无孔膜大多采用亲水型或热塑型聚氨酯(TPU)为涂层和层压的高聚物。聚氨酯微孔防水透湿织物主要采用干法直接涂层、泡沫涂层和湿法凝固涂层等方法制成。聚氨酯亲水型防水透湿织物无论是采用溶剂型还是水分散型聚氨酯为涂层剂，均采用直接涂层法或熔融涂层工艺。
聚氨酯亲水膜防水透湿织物是利用高分子间“孔”和亲水基团透湿机制，由于聚氨酯是由软硬链段组成，硬链段疏水且能阻止水滴通过，起到防水作用。软链段通常处于高弹态，分子间孔较大，有利于透湿。由于聚氨酯膜中极性基团的存在，水气分子吸附(溶解)于高湿度侧亲水性聚氨酯膜的表面，并在极性基团与水气分子之间的作用下向低湿度侧扩散，透过亲水性聚氨酯膜并释放出去。