老化试验是研究复合土工膜在一定环境下的老化规律和评价复合土工膜老化性能的手段。通过老化试验，测试复合土工膜的强度、伸长率、弹性模量和微孔结构等随时间的老化情况。老化试验主要有人工加速老化试验、自然环境老化试验和实际应用老化试验三种。
1）人工加速老化试验
   将试样放置在一个老化箱内，根据样品实际使用情况或相关老化标准，设置老化箱的参数，如温湿度、紫外线强度、雨淋、冷凝等。经过一定时间的加速老化以后，将老化样和原样进行对比，由此估计样品的耐老化性能。采用仪器加速老化的特点是加速老化条件稳定、可比性强、试验周期短、重现性较好。
 人工加速老化试验主要包括：人工加速紫外老化试验、人工加速热老化试验、人工加速氧老化试验、人工加速湿热老化试验等。
2）自然环境老化试验
   将试样暴露在自然环境中，检测复合土工膜性能随时间的老化情况。自然环境老化试验的优点是采用真实的自然环境进行试验，结果真实可靠。缺点是费时费力，一般至少一年，多则几年，无法对新材料、新产品的老化性能进行快速评价。
自然环境老化试验主要包括：大气老化试验、地下埋藏试验、海水浸渍试验和水下埋藏试验等。目前进行较多的是大气老化试验和地下埋藏试验。
3）实际应用老化试验
   该试验在实际工程应用中进行，在工程现场定期取样，测试强度损失率及有关指标，了解实际应用中材料的老化程度。实际应用老化试验优点是在具体的施工环境中取样试验，数据真实可靠。缺点是时间周期长，普遍适用性较差。
在理论研究方面，人工加速老化和自然环境老化之间的相关性研究是一个比较活跃的领域。人们提出老化模型灰色预测，通过相关性研究用人工加速老化试验结果去预测自然老化时间。老化模型灰色预测是基于灰色系统理论的一种预测方法，根据已知数据建立一个由过去引伸到将来的灰色模型，从而确定复合土工膜未来的发展变化趋势。