许多膜分离过程是基于不同的分离原理或机理，分离的物质可以从颗粒一直到分子。尽管存在这么大的差异，然而所有的膜过程都有一个共同点，那就是需要应用到膜。
膜分离过程是以膜为分离介质，在膜两侧存在某中推动力（如：压力差、浓度差、电位差等）时，原料液组分选择性的透过膜，以达到分离、提纯的目的。
液体膜分离过程主要是指微滤、超滤、纳滤和反渗透过程。这些压力推动膜分离过程可用于溶液的净化、提取、分离及浓缩。从微滤、超滤、纳滤和反渗透，被分离的分子或颗粒的尺寸越来越小，因此膜孔径必须越来越小，这也意味着摸的传质阻力增加，所以操作压力也是逐渐增大，以获得相似的通量。
电池膜
“863”计划固体氧化物燃料电池(SOFC)项目经过对新型中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池的长期研制，把陶瓷膜制备技术开拓应用于SOFC的制作，把通常SOFC的高温(1000~900℃)拓延到中温阶段(700~500℃)。中国科技大学无机膜研究所已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池，是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后，降低了电池的内阻，提高了有用功率的输出，不需要高温的条件下实现了中温化，操作温度降到700~500℃。这种新型燃料电池继承了高温SOFC的优点，同时降低了成本。此类陶瓷膜燃料电池具有广阔的应用前景。
无机膜应用领域
膜分离技术以其节能效果显著、操作维护简便、控制简易而受到广大用户的普遍欢迎。选择适当的膜分离过程，可替代真空过滤、板框压滤、离子交换多种传统的分离与过滤方法。
无机膜的应用主要涉及液相分离与净化，气体分离与净化和膜反应器三个方面。无机膜的工业化应用主要集中于液相分离领域，无机膜在液体分离方面的应用主要是微滤和超滤，其中使用最多的是无机陶瓷膜，占据了80%的市场。
◇ 食品饮料
※ 植（药）物深加工
※ 果汁、蔬菜汁
※ 乳品工业
※ 农产品深加工
※ 低聚糖、多糖
※ 食品添加剂、天然色素、调味品
※ 果酒、啤酒、黄酒、葡萄酒、低度白酒等
◇ 生化医药
※ 生物发酵液
※ 有机酸发酵液
※ 蛋白、酶
※ 中药、保健品口服1液
※ 动物血浆
◇ 化学工业
※ 合成印染料
※ 染料、化工中间体
※ 合成及微生物农药
※ 催化剂颗粒回收利用
※ 有机化工原料的回收
※ 精制化工酸、碱液
◇ 环境工程
※ 饮料工业、食品工业等各类工艺用水的制备
※ 食品、生物发酵、染料等工艺废水处理
※ 制浆造纸、纺织工业、脱脂废水处理
※ 含油废水处理
◇ 空气过滤
在气体分离领域应用主要包括气体（空气）的净化和气体组分的分离，但目前成功应用的仅是铀同位素的分离，其他气体净化与分离过程均处于研究开发过程中。
