Элементом тонкой очистки воды системы ультрафильтрации является полупроницаемая мембрана. Мембраны ультрафильтрации позволяют задерживать тонкодисперсные, коллоидные примеси, макромолекулы органических соединений, водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии и крупные вирусы.

Использование ультрафильтрации для очистки воды позволяет сохранить ее солевой состав, осуществить осветление и обеззараживание воды, что в подавляющем большинстве случаев делает полученную воду пригодной в пищу и полезной.

Технология обработки воды с помощью ультрафильтрационных мембран заключается в «тупиковой» фильтрации воды через мембрану без сброса концентрата. Такой режим работы требует регулярных промывок мембраны или её замены.