是一種膜過濾，去除大分子和膠體、細菌等。過濾精度高，常見的是超濾膜。超濾膜不能去除水中的離子，即它沒有除鹽功能。用于反滲透預處理或反滲透后的精處理，也可以單獨使用。超濾是一種流體切向流動和壓力驅動的過濾過程，并按分子量大小來分離顆粒。超濾膜的孔徑大約在微米范圍內。溶解物質和比膜孔徑小的物質能作為透過液透過濾膜，不能透過濾膜的物質被濃縮于排放液中。因此產水中含有水、溶解固體及小分子量物質，而膠體、懸浮顆粒、高分子量有機物、細菌、病毒和原生動物將被過濾去除。