收縮膜的工作原理基于熱收縮特性。當收縮膜受熱時（通常在玻璃化溫度以上），薄膜分子鏈段取向排列被打亂，從而產生收縮應力，使薄膜在一個或多個方向上發生收縮。以PET熱收縮膜為例，它在常溫下穩定，加熱時收縮，并且能在一個方向上發生70%以上的熱收縮。這種特性使得收縮膜能夠緊密貼合產品輪廓，形成緊束包裝物，具有防散性好、防雨、防潮、防霉等功能，同時因其無復原性而具有一定的防偽功能。
收縮膜的生產工藝因材料類型而異。例如，PVC收縮膜采用二次膨脹的雙泡工藝生產；POF收縮膜則是將線性低密度聚乙烯作為中間層（LLDPE），共聚丙烯（pp）作為內、外層，通過三臺擠出機塑化擠出，再經模頭成型、膜泡吹脹等特殊工藝加工而成。而交聯POF膜則需要輔以電子輻照交聯工藝，使高分子鏈的結構由線狀變為體型結構，從而獲得更好的收縮和熱封性能。