เทคโนโลยีหลักของอุปกรณ์แยกเมมเบรนคือเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เมมเบรนสำหรับแยกเป็นวัสดุที่มีความสามารถในการแยกแบบเลือกได้ หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับ-การกรองเชิงกลทางกายภาพ กระบวนการแยกใช้กลไกการแยกแบบเลือกสรรของเมมเบรนเพื่อแยกส่วนประกอบต่างๆ ของของเหลวป้อนหรือรวมส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพเข้าด้วยกัน
อุปกรณ์เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนแตกต่างจากการกรองแบบดั้งเดิมตรงที่เมมเบรนสามารถเลือกแยกได้ในระดับโมเลกุล การดำเนินการไหลข้าม-ของเมมเบรนสามารถแก้ปัญหาการเปรอะเปื้อนและการอุดตัน ทำให้เป็นเทคโนโลยีและกระบวนการแยกขั้นสูงทางวิทยาศาสตร์
การพัฒนาการใช้งานกระบวนการแยกเมมเบรนต้องขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของระบบวัสดุและข้อกำหนดของกระบวนการ รวมกับการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ผ่านการทดลอง ขณะแก้ไขปัญหาการทำให้วัสดุบริสุทธิ์ จะต้องรับประกันความเป็นไปได้ของกระบวนการ และต้องเหมาะสมกับการผลิตทางอุตสาหกรรมที่สะอาด
อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการดำเนินการแยกเมมเบรนหลายชุด เช่น อัลตราฟิลเตรชัน รีเวอร์สออสโมซิส การแยกก๊าซเปอร์มีเอต การฟอกไต อิเล็กโทรไดอะไลซิส และการแยกเมมเบรนของเหลว เนื่องจากการกำหนดค่าเมมเบรนและกระบวนการแยกที่แตกต่างกัน อุปกรณ์จึงมีหลายประเภท บางครั้งเรียกว่าตัวกรองอัลตร้าฟิลเตอร์ สารซึมผ่าน ตัวฟอกไต ตัวแยกเกลือด้วยไฟฟ้า หรือหน่วยแยกเกลือ เป็นต้น ซึ่งขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของกระบวนการหรือการใช้งาน แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตมุ่งสู่ระบบอัตโนมัติและการทำให้ง่ายขึ้น