结构层是屋盖系统最主要的层次，它支撑屋盖上所有荷载，结构层的强度和刚度是保证屋盖安全使用的关键，它的质量直接影响防水层和其他层次的质量。结构层由结构设计计算确定，平屋面大部分为钢筋混凝土结构，分为现浇钢筋混凝土和装配式钢筋混凝土两种，目前装配式结构逐渐减少。尚有少量的钢空间结构、桁架装配式大型预应力屋面板、预应力多孔板结构等。木结构已极少采用。目前兴起的金属屋面大都应用于大跨度、大型公共建筑屋面板，既是结构板，又是防水层。大块玻璃板屋面，应用较少有待今后发展。结构层对防水层影响最大的是结构板面的刚度和温差收缩变形引起伸缩。刚度大，挠度小, 变形就小，防水层受它的拉伸变形也小。因此，加强板的刚度，合理设置变形缝，减轻屋面荷载都是有效地减少对防水层不利影响的措施。

坡结构层屋面采取现浇钢筋混凝土结构逐渐增多，但现场现浇作业时，混凝土的密实度难以保证，尤其是大坡度屋面。混凝土流动性大了，会下滑，流动性过小，捣固更难密实。

装配式结构板屋面，板缝应填微膨胀细石混凝土，必要时配筋，或再浇一层 配筋细石混凝土，以提高其整体性和刚度。