根據分離顆粒或分子的膜結構，膜分離過程可分為反滲透腺（0.200010.005um）、納濾膜（0.20010.005um）、超濾膜（0.20010.1pm）、微濾膜（0.211um）。它們匹配不同的分離機制，不同的設備有不同的應用。薄膜可以薄到100微米，厚到幾毫米。不同的膜具有不同的組織和功能。根據膜材料的化學構成、膜的物理形態和膜的制備方法，可以進行膜的分類。按膜的來源分為天然膜和合成膜。按膜的成分可分為有機高分子膜和無機膜。按膜的化學組成可分為纖維表酯類膜和非纖維素酯類膜。根據膜截面的物理形態，可分為對稱膜、非對稱膜（膜不對稱的截面和復合膜（一般由兩種不同的膜材料表面層和多孔支撐層組成）。根據膜的形狀，將膜分為板膜、線圈膜、管膜和中空纖維膜，其分離研究的任務是尋找高通透性、高選擇性的膜材料。
有機高分子膜主要有七種：如纖維素衍生物、聚酰胺、聚砜、聚乙烯、芳香雜環、硅橡膠和含氟有機聚合物。有機聚合物膜的優點是耐高溫(7080125C)、耐酸堿(pH113)、耐氯性和可調孔徑寬度(120nm)等優點,其中聚酰胺具有抗高壓、高溫穩定、pH值、壽命長等特點,經常用于反滲透。有機高分子膜缺點是壓差，壓力極限為0.5~1.0MPa.無機膜是陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜、分子篩碳膜、無機多孔膜由支撐體和有機高分子材料的極薄致密層構成的復合膜等，目前實用的是孔徑>0.21um的微濾膜和阻止分子量”10kD的超濾膜，其中陶瓷材料的微濾膜最常用。多孔陶瓷膜由氧化鋁、硅膠、氧化鋯和鈦組成。無機膜具有機械強度高、耐高溫、耐藥、有機溶劑等優點。
工業生產中應用最廣泛的是聚砜PS類材料，約占32%的纖維素材料中醋酸纖維素CA和三醋酸纖維素CTA分別占13%和7%的聚丙烯腈PAN占6%:無機膜占22%；其他膜材料約為20%。
