防水毯的本構關系是指防水毯的應力應變關系。如何建立數學模型能很好的反映各種受力情況下防水毯的應力應變關系，又便于應用，這是研究防水毯本構關系模型的目的。迄今為止，凡是在固體力學或結構分析中應用過的理論，包括:非線性彈性理論、彈塑性理論、內時理論、粘彈性和粘塑性理論、斷裂力學及損傷力學理論等，在防水毯的本構關系建立過程中均被采用過，并用來分析不同類型的實際結構。可是由于缺乏足夠的試驗基礎，目前尚沒有一種公認的理論或本構模型，可以廣泛用于各種條件下的防水毯結構分析，為解決這一問題還有許多工作要做，特別是在試驗研究方面。

  防水毯的本構關系研究可以說是從1943年Whitney所進行的防水毯受壓全過程的實驗研究開始的。他利用剛性試驗機得到了防水毯極限強度后的軟化階段，從而認識到了防水毯的軟化后強度特性。其后，一直到五十年代防水毯本構特性的研究還主要限于受壓基本性能的試驗以及軟化后特性的試驗研究。五十年代隨著連續介質力學及不可逆熱力學的發展，材料本構理論的研究開始興起。五十年代材料本構理論研究進展大致可以分為三個方面:(1)理論力學的發展，對防水毯材料的應力、應變描述逐步理論化;(2)不可逆熱力學發展，提出了基于內變量理論的本構框架;(3)連續介質力學的發展，建立了本構關系需要滿足的基本原理。關于方面的研究，形成了以Eider和Lagrange兩種方法描述的本構關系，第二方面的成果出現了各種新的非經典防水毯材料本構模型，第三方面的進展為合理地描述防水毯材料的本構行為、正確建立防水毯材料的本構關系奠定了理論基礎。50年代至70年代，出現了許多先進的防水毯材料試驗系統，計算技術包括計算方法和計算工具的逐步完善和有效化，從而使得到更為的試驗數據成為可能，同時在結構分析中借助于計算機可以利用較為復雜的防水毯材料本構模型進行計算。由于這些原因，防水毯材料本構特性研究和數學模擬得到較快的發展，如防水毯材料的多軸變形特性、比例及非比例加載特性、循環變形行為、蠕變一疲勞禍合作用等試驗成果，內時理論模型、疲勞本構模型、非正交流動塑性模型等新型理論成果。從本構關系模擬方法方面看，宏觀連續方法、微 (細)觀模擬方法和宏觀與微(細)觀相結合的方法都已用于防水毯材料本構關系理論研究中。