分離膜是一種特殊的、具有選擇性透過功能的薄層物質，它能使流體內的一種或幾種物質透過，而其他物質不透過，從而起到濃縮和分離純化的作用。
膜的厚度在0.5mm以下，否則，就不能稱之為膜。
分離膜技術可在維持原生物體系環境的條件下實現分離，并可高效地濃縮、富集產物，有效地去除雜質，同時操作方便，結構緊湊、能耗低，過程簡化，無二次污染，且不需添加化學物品，已廣泛應用于生物醫藥、食品飲料、化工和石油化工、環保水處理、氣體凈化、水質凈化等工業的生產過程。
以選擇性膜為分離介質，通過在膜的兩邊施加一個推動力（如濃度差、壓力差或電位差等）時，使原料側組分選擇性地透過膜，以達到分離提純的目的。通常膜原料側稱為膜上游，透過側稱為側下游。
| 分類依據 | 類別 |
分離粒子或分子大小 | 微濾（Micro Filtration）、超濾（Ultra Filtration）、納濾（Nano Filtration）、反滲透（Reverse Osmosis） |
推動力或傳送機制 | a)以濃度差為推動力：透析技術（Dialysis, DS） b)以電位差為推動力：電滲析、離子交換電透析 c)以靜壓力差為推動力：微濾（Micro Filtration）、超濾（Ultra Filtration）、反滲透（Reverse Osmosis） d)以蒸汽壓差為推動力：膜蒸餾、滲透蒸餾 |
分離應用領域過程 | 微濾(micro-filtration, MF) 超濾(ultra-filtration, UF) 反滲透(reverse osmosis, RO) 透析(Dialysis, DS) 電透析(electro-dialysis, ED) 納米膜分離(NF) 親和過濾(affinity filtration, AF) 滲透氣化(pervaporation, PV |
膜的材料 | a)有機高分子材料：纖維素酯類、聚砜類、聚酰胺類及其他材料 b)無機材料：氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、碳化硅、金屬等 |
膜的（組件）形態 | 管式、中空纖維式、平板式、卷式 |
膜的結構 | 對稱膜（Symmetric Membrane） 非對稱膜（Asymmetric Membrane） 復合膜（Composite Membrane） |
（一）優點
1.能耗低。膜分離不涉及相變，對能量要求低，與蒸餾、結晶和蒸發相比有較大的差異；
2.分離條件溫和，對于熱敏感物質的分離很重要；
3.操作方便，結構緊湊、維修成本低、易于自動化。
（二）缺點
1.膜面易發生污染，致使膜分離性能降低，故需采用與工藝相適應的膜面清洗方法；
2.穩定性、耐藥性、耐熱性、耐溶劑能力有限，故使用范圍有限；
3.單獨的膜分離技術功能有限，需與其他分離技術連用。
（一）氯堿化工鹽水精制及除硝 （二）煤化工油水分離 （三）石油化工催化劑分離 （四）精細化工產品凈化 （五）抗生素脫色純化 （六）氨基酸/有機酸分離純化 （七）中草藥提取 （八）醫藥工業清潔生產 （九）膜法-樹脂制糖 （十）天然產物提取 （十一）醬油/食醋提標生產 （十二）高品質食用鹽制取 （十三）新能源電池 （十四）太陽能清潔生產 （十五）新材料純化（納米粉體純化） （十六）中水回用及零排放 | （十七）油氣田超精細水處理 （十八）含油廢水 （十九）堿回用 （二十）酸回用 （二十一）鹽回用 （二十二）廢油回用 （二十三）市政污水深度處理及回用 （二十四）農村污水綜合治理 （二十五）市政給水深度處理 （二十六）脫鹽水供水處理 （二十七）工業氣體凈化（脫硫） （二十八）高溫氣固高效分離 （二十九）家用凈水器 （三十）商務開飲機 （三十一）樓宇直飲水 （三十二）應急供水 |
