Membranlar ile çeşitli maddeler ayrılabilir, bunlar arasında: Su arıtma tesislerinde membranlar, suyu kirleticilerden arındırmak için kullanılır. Gıda endüstrisinde membranlar, sıvıların ayrılması, konsantre edilmesi ve sterilizasyonu için kullanılır. Kimya ve petrokimya endüstrisinde gazların ayrılması ve kimyasal saflaştırma işlemlerinde membranlar kullanılır. Tıbbi alanda ise diyaliz membranları, kandaki atık maddelerin uzaklaştırılması için kullanılır. Membranların ayırma özelliği, seçici geçirgenliklerine dayanır ve bu özellik, moleküllerin boyutuna, elektriksel yüküne ve membran malzemesine bağlı olarak değişir.