目前常见的裤子防水面料主要有PTFE膜复合面料，它是通过将PTFE膜与布料复合而成，既能防水又具备透湿透气功能，穿着时不会感到闷热，广泛应用于各类防水裤装中。
还有一种高端防水面料叫做戈尔特斯面料，常用于户外冲锋衣。这种多层复合材料的表层耐磨，中间有薄膜层，内衬柔软，无论进行何种户外活动都能提供持久防水和良好的透气性，同时保持轻便舒适。
防水透气面料的原理基于微小孔径结构，比如GORE-TEX材质每平方英寸有数亿个小孔，孔径比液态水滴小两万倍，却比水蒸气分子大700倍，这种特殊结构让水蒸气通过而阻止液态水渗透。
除了化学膜材料，传统防雨绸也是防水面料的一种，这种伞布常用的材质具有光滑表面，能形成防水层，常用于制作经济型雨衣或防水罩衫，不过透气性相对较弱。
PTFE和TPU膜是主流的高分子防水材料，它们与布料复合后形成的面料不仅防水透气，还具备防风保暖功能，制作工艺比普通防水面料更复杂，能有效排出体表汗气，避免闷湿感。
防水面料的工作机制涉及毛细现象：当水汽处于气态时，微小分子可通过面料微孔排出；当冷凝成水珠后，表面张力作用阻止渗透，这种动态调节实现了防水与透气的平衡。
部分防水面料采用聚酯纤维交织工艺，在织物中形成密集微孔网络。这种物理结构与化学涂层结合的设计，既能阻挡外部水分侵入，又允许内部湿气扩散，常用于运动型防水裤的制作。