超濾是一種孔徑規格一致，額定孔徑範圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑範圍作為區分標準時壓力差為推動力的膜過濾可區分為：微孔膜(MF)的額定孔徑範圍為0.02～10μm;超濾膜(UF)為0.001～0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大於孔徑的溶質分子，以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2～20納米的顆粒。
超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，並具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。
又根據膜的緻密層是在中空纖維的內表面或者外表面，雙分為內壓式和外壓式。現在應用的為清一色全為外壓式。主要優點為單位容積內裝填的有有效膜面積大，且佔地面積小。
超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物(例如：醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料)、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。由此可知，超濾膜較適於處理溶液中溶質的分離和增濃，或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。PTFE(聚四氟乙烯)：適合水系及各種有機溶劑，耐所有溶劑，低溶解性。具有透氣不透水、氣通量大、高微粒截留率、耐溫性好，抗強酸、鹼、有機溶劑和氧化劑，耐老化及不粘、不燃性和無毒、生物相容性等特點。其相關產品廣泛應用於化工、醫藥、環保、電子、食品、能源等領域。水系PES(聚醚碸)：具有較高的化學和熱穩定性，流速快、耐酸鹼能力強(pH範圍1-14);具有高機械強度。水系CA(醋酸纖維)：適合水溶液，較低的蛋白吸附，流速高，熱穩定性強，不適用於有機溶劑，特別適用於水基溶液。有機系尼龍：具有良好的親水性，耐酸耐鹼，抗氧化劑。不僅適用於含有酸鹼性的水溶液，更適用於含有有機溶劑，如醇類、烴類、脂類、酚類、酮類等有機溶劑。有機系尼龍：適用於絕大多數有機溶劑和水溶液，可用於強酸，70%乙醇、二氯甲烷等有機溶劑。
超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，其中，中空纖維式國內應用較為廣泛的一種，其典型特點為沒有膜的支撐物，是靠纖維管的本身強度來承受工作壓壓力的。
超濾膜目前廣泛用於如醫藥工業、食品工業、環境工程等中溶質的分離和增濃，也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。