องค์ประกอบหลักของตัวกรองเมมเบรนคือเมมเบรนตัวกรอง ซึ่งเป็นฟิล์มบาง ๆ ที่เต็มไปด้วยรูพรุนที่ละเอียดกว่าซึ่งเตรียมไว้บนชั้นรองรับพรุนขนาดเล็ก (ส่วนรองรับ) มีวัสดุหลายอย่างสำหรับทำเยื่อกรอง ซึ่งแบ่งออกเป็นเยื่ออินทรีย์ (เช่น เยื่อใยกลวงโพลีซัลโฟน) และเยื่ออนินทรีย์
