土工合成材料的耐久性包括许多方面，主要是指对紫外线辐射、温度变化、化学与生物侵蚀、干湿变化、冻融变化和机械磨损等外界因素变化的抵御能力。土工材料的耐久性主要与聚合物的类型及添加剂的性质有关。
土工合成材料的老化现象主要是因为高分子聚合物具有链节结构，受外界因素的影响发生降解反应或交联反应的结果。使土工材料老化的各种因素中，阳光辐射起着最重要的作用。紫外线具有很大的能量，能够切断许多聚合物的分子链，或者引发光氧化反应。其试验方法主要有自然老化和人工老化两大类。近几年采用了一系列措施以增加聚合物的抗老化能力，并取得了很好的效果。添加防老化剂，方法简便，效果显著，是当前防老化的主要途径。土工合成材料在有盖的情况下或埋在土中，老化速度缓慢。
土工合成材料在铺设过程中易受损伤，且不易被发现。国外试验研究发现，埋在土中的织物老化主要是由于机械损伤引起的，铺设造成的孔洞是使材料强度降低的主要因素。孔洞数愈多，原始强度降低得愈多。聚合物对化学腐蚀一般具有较高的抵抗能力，但某些特殊的化学药剂或废品对聚合物有腐蚀作用。因而利用土工合成材料(如土工膜)作污水或废物存储池的防渗材料时，对其化学稳定性要认真对待。
在高温条件下，土工合成材料将发生熔融现象。有时温度虽未达到融点，聚合物分子结构也可能发生变化，影响土工材料的弹性模量和强度。有些聚合物在特别低的温度下，也使柔性降低、质地变脆，影响其力学特性，给施工及接缝造成困难。此外，干湿度和冻融变化可能使一部分空气或冰屑存在织物内部，影响其渗透特性。