UF技术广泛应用于水处理领域，可用于除去水中的微粒、胶体、细菌、病毒、热源、蛋白质及大分子有机物，使水得以净化。

超滤膜的主要材质有PS（聚砜）、PES（聚醚砜）、PP（聚丙烯）、PVDF（聚偏二氟乙烯）等，膜组件有板式、卷式和中空纤维等。

超滤膜多为不对称结构，由一层极薄（通常小于1μm）、具有一定尺寸孔径的表皮层和一层较厚（通常为125μm）、具有海绵状或指状结构的多孔层组成。前者起分离作用，后者起支撑作用。超滤膜的孔径范围在1～50nm，能从水溶液中分离分子量大于数千的大分子和胶体物质。

对于超滤而言，被广泛用来形象的分析超滤膜分离机理的说法是"筛分"理论。理想的超滤膜分离是筛分过程，即在压力作用下，原料液中的溶剂和小的溶质粒子从高压料液侧透过膜的低压侧，因为尺寸大于膜孔径的大分子及微粒被膜阻挡，料液逐渐被浓缩；溶液中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等则被超滤膜截留而作为浓缩液被回收。然而，实际上超滤膜在分离过程中，膜的孔径大小和膜表面的化学性质等将分别起着不同的截留作用，因此，不能简单的分析超滤现象，超滤膜具有孔结构的重要特性，同时还具有膜表面的化学性质。超滤膜的性能指标有渗透通量和截留率。超滤膜的耐压性、耐清洗性、耐温性等性能对于工业应用时非常重要的。