不同的膜生物反應器分離過程中所用的膜具有一定結構、材質和選擇特性，被膜隔開的兩相可以是液態，也可以是氣態。膜生物反應器在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。推動力可以是壓力梯度、濃度梯度、電位梯度或溫度梯度，所以不同的膜分離過程的分離體系和適用范圍也不同。根據膜微孔直徑的大小可以將膜分為:微濾、超濾、納濾和反滲透（Osmosis)。微濾膜是以靜壓差為推動力，利用篩網狀過濾介質(起決定作用的物質)膜的篩分作用進行分離。微濾膜是均勻的多孔薄膜，其技術特點是膜孔徑均
一、過濾精度（精確度）高、濾速快、吸附量少且無介質脫落等。膜生物反應器在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。微濾膜技術主要應用于食品飲料、醫藥衛生、電子、化工及環境監測等領域;超濾膜是以壓差為驅動力，利用超濾膜的高精度截留性能進行固液分離或使不同相對分子質量物質分級的膜分離技術。其技術特性是:能同時進行濃縮和分離大分子或膠體物質。與反滲透相比，其操作壓力低，設備投資費用和運行費用低，無相變，能耗低且膜選擇性高。超濾膜應用十分廣泛，在反滲透預處理、飲用水制備、制藥、色素提取等領域都發揮著重要作用，今后其主要用途將是工業廢水的處理。在實際連續生產過程(guò chéng)中，超濾膜會受有機物、微生物污染及濃差極化現象等影響(influence)而引起阻塞，因此研究改善膜的材料、結構、工藝及工作條件，是超濾膜技術發展的主要方向;反滲透過程是滲透過程的逆過程，推動力為壓力差，即通過在待分離液一側加上比滲透壓高的壓力，使原液中的溶劑(性狀：透明，無色的液體)被壓到半透膜的另一側。反滲透系統(system)由反滲透裝置及其預處理和后處理三部分組成。
反滲透技術的特性是無相變、能耗低、膜選擇性高、裝置結構緊湊、操作控制簡便、易維修和不污染環境等。反滲透技術在大規模海水脫鹽、苦鹽水脫鹽中已取得重大成就，是21世紀淡化領域的主導(guiding)技術。在城市廢水的深度處理中，利用反滲透技術以及納濾技術對二級排放液進行最后的脫鹽軟化以及CO
D、BO
D、微量有機物重金屬離子的最后脫除，并已取得公認的效果;納濾膜是在反滲透膜的基礎上發展起來的，因具有納米級的孔徑(aperture)故名納濾。納濾技術是超低壓反滲透技術的延續和發展分支，早期 被稱作低壓反滲透膜技術或松散反滲透膜技術。目前，納濾膜技術已從反滲透膜技術中分離出來，成為獨立的分離技術。納濾膜技術對單價離子或相對分子質量低于200的有機物截留較差，而對二價或多價離子及相對分子質量介于200～1000的有機物有較高脫除率。納濾膜具有荷電，對不同的荷電溶質有選擇性截留作用，同時它又是多孔膜，在低壓下透水性高。納濾膜可脫除污水中農藥、表面活性劑及三氯甲烷前驅物，非常適用于污水處理。
根據膜的材料(Material)又可以將膜分為有機膜和無機膜，有機膜主要包括醋酸纖維素脂、聚酰胺(acylamide)(俗稱:尼龍)聚合物、聚砜、聚醚砜、聚砜/聚醚砜等，其價格相對較低，但是容易污染和劣化，使用壽命(lifetime)短;無機膜主要包括Al2O3、TiO2、ZrO2等陶瓷膜，其價格較高，耐高溫、機械強度高、具有孔徑分布窄、耐強酸強堿、耐有機溶劑和微生物(Micro-Organism)浸蝕等優點，可以在惡劣(nasty)的環境下工作。
膜分離技術受到廣泛關注，發展迅速，其主要原因在于膜分離對混合物中各組分的選擇性高，分離過程(guò chéng)中混合物主體沒有相變，所用的設備裝填密度大、效率高，因而在處理許多分離體系時與傳統方法相比，具有高效（指效能高的）、節能、有利于環境保護等特點。膜生物反應器膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。
