根据分离颗粒或分子的膜结构，膜分离过程可分为反渗透腺（0.200010.005um）、纳滤膜（0.20010.005um）、超滤膜（0.20010.1pm）、微滤膜（0.211um）。它们匹配不同的分离机制，不同的设备有不同的应用。薄膜可以薄到100微米，厚到几毫米。不同的膜具有不同的组织和功能。根据膜材料的化学构成、膜的物理形态和膜的制备方法，可以进行膜的分类。按膜的来源分为天然膜和合成膜。按膜的成分可分为有机高分子膜和无机膜。按膜的化学组成可分为纤维表酯类膜和非纤维素酯类膜。根据膜截面的物理形态，可分为对称膜、非对称膜（膜不对称的截面和复合膜（一般由两种不同的膜材料表面层和多孔支撑层组成）。根据膜的形状，将膜分为板膜、线圈膜、管膜和中空纤维膜，其分离研究的任务是寻找高通透性、高选择性的膜材料。
有机高分子膜主要有七种：如纤维素衍生物、聚酰胺、聚砜、聚乙烯、芳香杂环、硅橡胶和含氟有机聚合物。有机聚合物膜的优点是耐高温(7080125C)、耐酸碱(pH113)、耐氯性和可调孔径宽度(120nm)等优点,其中聚酰胺具有抗高压、高温稳定、pH值、寿命长等特点,经常用于反渗透。有机高分子膜缺点是压差，压力极限为0.5~1.0MPa.无机膜是陶瓷膜、玻璃膜、金属膜、分子筛碳膜、无机多孔膜由支撑体和有机高分子材料的极薄致密层构成的复合膜等，目前实用的是孔径>0.21um的微滤膜和阻止分子量”10kD的超滤膜，其中陶瓷材料的微滤膜最常用。多孔陶瓷膜由氧化铝、硅胶、氧化锆和钛组成。无机膜具有机械强度高、耐高温、耐药、有机溶剂等优点。
工业生产中应用最广泛的是聚砜PS类材料，约占32%的纤维素材料中醋酸纤维素CA和三醋酸纤维素CTA分别占13%和7%的聚丙烯腈PAN占6%:无机膜占22%；其他膜材料约为20%。
