HDPE土工膜为高分子聚合物，主要由96％～97.5％的聚乙烯树脂和2％～3％的炭黑组成。HDPE土工膜可能由于氧化、抽提、紫外和受热等导致降解。在众多因素中，聚合物的氧化被认为是最重要的降解机制。随着氧化过程的进行，聚合物中的链发生断裂，导致土工膜的物理和机械特性下降，最终导致HDPE土工膜失去其稳定的防渗性能。为了限制土工膜的降解，通常在HDPE土工膜生产过程中加入0.2％～0.5％(质量分数)稳定剂(抗氧化剂)。
    目前，HDPE土工膜的氧化降解主要采用1个三级降解模型进行评估。根据该模型，HDPE土工膜的使朋寿命由3个阶段的总时间所决定。第一阶段为抗氧化剂消耗阶，第二阶段为聚合物降解所需要的诱导时间，第三阶段为氧化降解至膜性能失效的时间。
    HDPE土工膜的抗氧化剂消耗速率随着温度的升高成指数式增长。例如,Hsuan和Koemer的加速老化试验结果表明:在20℃条件下，HDPE土工膜的第一阶段持续时间为200～215年；而RoweRK等的研究表明，在55℃条件下，浸入渗滤液中的HDPE土工膜的第一阶段的持续时间大约只有3年。RoweRK等还通过模拟实验发现: 20℃条件下，HDPE土工膜完成第一阶段的降解需要130年；而在60℃条件下，需要6年。因此，随着温度的增加，HDPE土工膜氧化第一阶段的周期会缩短，从而使得HDPE土工膜的整体使用寿命相应缩短。