按膜的材料分类:

天然膜：生物膜、天然物质改性或再生制成的膜分类。
合成膜：无机膜、高分子聚合物膜。
按膜的结构分类：
多孔膜：微孔介质、大孔膜。　
非多孔膜：无机膜、高分子聚合物膜。
液膜：无固相支撑型又称乳化液膜；有固相支撑型又称固定膜、液膜。
按膜的功能分类：
分离功能膜：气体分离膜、液体分离膜、离子交换膜、化学功能膜　。
能量转化功能膜：浓差能量转化膜、光能转化膜、机械能转化膜、分类转化膜、导电膜。
生物功能膜：探感膜、生物反应器、医用膜。
按膜的用途分类：
气-相系统用膜：伴有表面流动的分子流动、气体扩散、聚合物膜解扩散流动、在溶剂化聚合物膜中扩散流动
气-液系统用膜：大孔结构 （移去气流中的雾沫夹带或将气体引相）、微孔结构制成超细孔过滤器）、聚合物（气体扩散进入液体或从液体中移去某种气体）。
液-液系统用膜：气体从一种 液相进入另一液相、溶质或溶剂从液相渗透到另一液相。
气-固系统用膜：用膜除去气体中的颗粒。
液-固系统用膜：大孔介质过滤淤浆、生物废料处理、破乳。
固-固系统用膜：基于颗粒大小的固体筛分。
按膜的作用机理分类：
吸附性膜：多孔膜（多孔石英玻璃、活性炭、硅胶等）、反应膜（膜有能与渗透过来的物质发生反应的物质）。
扩散性膜： 聚合物膜扩散性的溶解流动）、金属膜（原子状态扩散）、玻璃膜（分子状态的扩散）。
离子交换膜：阳离子交换树脂膜、阴离子交换树脂膜。
选择渗透膜：渗透膜、反渗透膜、电渗析膜。
非选择性膜：加热处理的微孔玻璃、过滤型的微孔膜。