膜分离技术因其高效率、低能耗和无二次污染等特点，已广泛应用于海水淡化、污水处理以及食品、医药等众多领域。

膜分离技术是一种以分离膜为核心，利用膜的选择性透过来实现料液不同组分的分离、纯化和浓缩的技术。与传统分离技术相比，膜分离技术具有耗能低、无二次污染、操作简单、分离效率高等特点，因此，膜分离技术广泛应用于水处理、食品、医药和石油化工等领域。膜分离技术以分离过程分有微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）和电渗析等。

膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。

膜分离与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。

膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）等；根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜：无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜，有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。

膜分离都采用错流过滤方式。

膜分离是一门新兴的跨学科的高新技术。膜的材料涉及无机化学和高分子化学；膜的制备、分离过程的特征、传递性质和传递机理属于物理化学和数学研究范畴；膜分离过程中涉及的流体力学、传热、传质、化工动力学以及工艺过程的设计，主要属于化学工程研究范畴；从膜分离主要应用的领域来看，还涉及生物学、医学以及与食品、石油化工、环境保护等行业相关的学科。