El elemento central de los filtros de membrana es la membrana de filtro, que es una película delgada llena de poros más finos que se prepara sobre una capa de soporte microporosa (soporte). Hay muchos materiales para hacer membranas filtrantes, que se dividen en membranas orgánicas (como las membranas de fibra hueca de polisulfona) y membranas inorgánicas.
