Технология разделения жидких и газообразных сред на полупроницаемых тонких пленках - мембранах - имеет ряд основных направлений. В зависимости от размеров разделяемых частиц и движущей силы разделения различаются следующие группы мембранных процессов: микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, газоразделение, электродиализ, гемодиализ, диализ, первопарация.

Мембранная технология базируется на естественных природных механизмах. Она позволяет осуществлять процессы разделения, концентрирования и очистки жидких и газообразных смесей на молекулярном и надмолекулярном уровне с одновременной утилизацией ценных продуктов. Характеристики технологии: безреагентность, исключение фазовых переходов и применения растворителей, энергосбережение, экологическая чистота, сравнительно низкие температуры и связанная с этим невысокая стоимость.

В мировой практике мембранные методы нашли наиболее широкое применение в следующих областях:

• обработка и очистка воды: обессоливание, получение сверхчистой воды для электронной промышленности, водоподготовка в энергетике, бытовые водоочистители, очистка и регенерация промышленных и бытовых стоков;
• газоразделение: выделение углекислого газа при добыче природного и нефтяного газов, обогащение кислородом воздуха для медицинских и производственных целей, создание нейтральных сред за счет воздуха с повышенным содержанием азота, извлечение водорода из технологических газовых смесей, создание регулируемой газовой среды для хранения сельскохозяйственной продукции;
• химическая промышленность: производство хлора и каустика, концентрирование химикатов, регенерация (и очистка) растворителей, моющих растворов и масел, выделение металлов и т.п.;
• пищевая промышленность: производство молочных продуктов, вина, фруктовых и овощных соков, пива, сахара, кофе, извлечение белков и лактозы из молочной сыворотки, стерилизация, концентрирование, осветление, обессоливание;
• биотехнология и медицина: стерилизация растворов медицинских препаратов и физиологических растворов, сбор клеточных культур, генная инженерия, очистка и концентрирование биологически активных веществ и лекарственных препаратов, гемодиализ, оксигенация крови и др.

Мембранная технология играет возрастающую роль при решении глобальных проблем: обеспечение населения продовольствием, водой и топливно-энергетическими ресурсами; охрана окружающей природной среды; использование вторичных сырьевых и пищевых ресурсов. Она обеспечивает создание принципиально новых материалов и особо чистых веществ для электроники, вычислительной техники, энергетики, приборостроения, здравоохранения и других областей науки и производства. Разработка мембран и мембранной технологии нашла свое отражение в государственных программах большинства промышленно развитых стран. Темпы роста продаж мембран и мембранных элементов в мире в настоящее время составляют 7-10% в год.

Основные пути дальнейшего развития мембранной технологии - повышение селективности разделения сред с одновременным увеличением производительности мембранных процессов, создание материалов мембран, обладающих комплексом уникальных свойств, которые позволят осуществить прорыв в диапазоне сложных эксплуатационных режимов по температуре, давлению и агрессивности разделяемых сред, широкая промышленная реализация новейших мембранных процессов, в том числе в комбинации с традиционными - первопарация и мембранная дистилляция, жидкие мембраны, мембранные реакторы и сенсоры, ускоренный перенос через мембрану (курьерный механизм).
В области мембранной фундаментальной науки - это создание электрохимичесих мембран с электронной и ионной проводимостью, динамически реагирующих на внешние поля, способных передавать и хранить информацию. В подавляющем большинстве направлений мембранной технологии российские ученые занимают ведущее положение в мире, а по ряду направлений, в т.ч. нанофильтрация, фундаментальные исследования по проблемам обратного осмоса, газоразделения, первопорации, трековым мембранам российская наука превосходит мировой уровень. Это подтверждается продажей лицензий на производство мембран, мембранного оборудования и изделий в США, Китай и Аргентину.