Hidroizolacijska membrana je plast materiala, ki preprečuje prehod vode. Ti materiali se uporabljajo v široki paleti izdelkov, vendar se izraz običajno uporablja, ko se nanaša na gradnjo ali oblačila. V obeh primerih je membrana običajno nameščena med dvema drugima slojema. Tako ščiti hidroizolacijsko membrano in ustvari fizični del, ki ločuje vodotesno in nepremočljivo območje. Pri uporabi v gradbeništvu ni nenavadno, da je v zgradbi in na območjih okoli nje več plasti hidroizolacijske membrane.
Vodoodpornost je pogosto stvar stopnje in ne gotovosti. Dva predmeta, ki sta oba vodoodporna, lahko dovolita, da majhna količina vode prodre vanje v popolnoma različnih okoliščinah. Te snovi so v nasprotju z vodoodpornimi, kjer se lahko voda v določeni meri premika skozi njih v vseh okoliščinah. Na primer, vodoodporna membrana lahko v večini situacij popolnoma zadrži vodo, če pa postane pretoplo ali mrzlo, bi šla skozi majhne količine. Vodoodporna plast bi omogočila prodor ne glede na temperaturo.
Ko se hidroizolacijska membrana uporablja v oblačilih, je na splošno zelo lahka in krhka, po debelini in teži je podobna plastični vrečki za smeti. Te plasti so stisnjene med dve plasti tkanine in kemično vezane. Pomembno je, da tkanina ni šivana, saj bi to ustvarilo nepremočljive luknje v sloju. Ta večplastni material se nato položi v notranjost oblačil, običajno skupaj z dodatnimi plastmi zaščitnega oblazinjenja. Te plasti so pogoste v jaknah in obutvi, saj so tako ali tako pogosto sestavljene iz več plasti.
V gradbeništvu se večina hidroizolacijskih membran nahaja okoli temeljev in kletnih sten. Te plasti so običajno znotraj betonskih sten, vzdolž zunanje površine potopljenih območij ali postavljene strateško okoli stavbe. Ker jih ljudem ni treba nositi, so debelejše in bolj trpežne od tistih, ki jih najdemo v oblačilih, vendar so še vedno izpostavljene nenamernim prebadanjem. Poleg sintetičnih membran nekatere zgradbe uporabljajo plasti naravnega materiala, da preprečijo gibanje vode ali jo usmerijo na določena območja.
Ko je nameščena v steno, je dejanska konstrukcija hidroizolacijske membrane skoraj identična tisti v notranjosti oblačil. Membrana je vezana na druge materiale, pogosto neposredno na steno ali na trdi sekundarni material, in nameščena v stensko votlino. Te plasti omogočajo, da voda prodre v polovico stene, vendar ji prepreči prodiranje v drugo polovico.
Zunanje hidroizolacijske membrane običajno niso stisnjene kot notranje membrane in so zato zasnovane tako, da so veliko močnejše. Večina je postavljenih neposredno ob zunanjost stavbe, kar preprečuje, da bi voda sploh vstopila. Ti so pogosti pri večini novogradenj in se štejejo za del standardnega ovoja stavbe.