Das Mikrofiltraionsverfahren arbeitet nach dem Grundprinzip poröser Filter, d.H. Stoffe, die größer sind als die Porenweite der Membranen werden selektiv zurückgehalten. Im Unterschied zu den klassischen Filtrationsverfahren besitzen die Membranverfahren jedoch deutlich kleinere Porengrößen. Mikrofiltrationsmembranen gewährleisten aufgrund ihrer Porengröße einen vollständigen Rückhalt beispielsweise für Bakterien. Die Barrierewirkung gegen Mikroorganismen sowie die Entwicklung preisgünstiger Module und optimierter Betriebsweisen eröffnen der Mikrfiltration seit einigen Jahren neue Anwendungen in der großtechnischen Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung. Neben den neuen Anwendungen in der Wasseraufbereitung hat die Mikrofiltration nach wie vor ein großes Einsatzpotential für industrielle Anwendungen. Die Ultrafiltration gehört zu den druckgetriebenen Membrantrennverfahren und liegt im Filtrationsspektrum mit einer mittleren Porenweite von ca. 0,005 bis 0,1 µm zwischen Umkehrosmose und Nanofiltration einerseits und Mikrofiltration und konventioneller Filtration andererseits. Die Filtrationswirkung des Verfahrens beruht auf dem Prinzip eines einfachen porösen Filters. Stoffe, die größer sind als die Porenweite der Membran, werden selektiv zurückgehalten. Der Arbeitsbereich der Ultrafiltration liegt üblicherweise bei einer transmembranen Druckdifferenz zwischen 2 und 10 bar Häufig verwendete Werkstoffe für Ultrafiltrationsmembranen sind Polysulfon (PS), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polyethersulfon (PES). Seit einigen Jahren stehen neben diesen organischen Membranwerkstoffen auch anorganische Sinterwerkstoffe wie z.B. Aluminiumoxid zur Verfügung. Diese keramischen Werkstoffe zeichnen sich insbesondere durch folgende Materialeigenschaften aus: Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien  (Laugen, Säuren, organische Lösungsmittel, Druck- und Temperaturbeständigkeit, hohe Abrasionsbeständigkeit, Rückspülbarkeit. Die Umkehrosmose (RO=reserve osmosis) ist ein Membranverfahren zur Abtrennung von gelösten Stoffen (Salze, Makromoleküle) aus einer Flüssigkeit. Die Umkehrosmose kehrt das Prinzip der Osmose um (siehe Abbildung). Bei der Trennung eines reinen Lösungsmittels (z.B. Wasser) von einer konzentrierten Lösung (z.B. Salzwasser) durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran, fließt (diffundiert) Lösungsmittel in die konzentrierte Lösung bis zum Erreichen eines osmotischen Gleichgewichts. Der osmotische Druck des Systems entspricht dann der hydrostatischen Druckdifferenz. Wird auf der Seite der konzentrierten Lösung Druck aufgebracht, welcher größer ist als der osmotische Druck des Systems, so ergibt sich eine Umkehr der Fließrichtung des Lösungsmittels, d. h. aus der konzentrierten Lösung (Salzwasser) wird reines Lösungsmittel (Reinwasser) abgepresst. Dieser Vorgang wird als Umkehrosmose bezeichnet.