制造膜的材料分為有機高分子聚合物、陶瓷以及其他材料。有機高分子聚合物中有醋酸纖維素、聚砜、聚酰胺等,其中醋酸纖維膜被稱為第一代有機合成膜,這類膜對pH值和溫度的適應范圍小,化學清洗時藥劑易產生腐蝕和損害,而且細菌容易侵蝕醋酸纖維膜,機械強度較差。以聚砜為代表的膜是第二代有機合成膜,它對酸堿、溫度的適應范圍較大,抗腐蝕和抗氧化能力較強。以陶瓷膜為代表的無機膜則為第三代膜,與聚合膜相比,陶瓷膜具有更好的化學穩定性和耐酸堿性,機械強度高,耐高溫,抗微生物能力強等優點,陶瓷膜的管式組件能處理含較大顆粒懸浮雜質的水而不易堵塞膜的通道,因而適合于凈水處理。但陶瓷膜的過濾面積較小,而且成本高,約為聚合膜的兩倍,因而初期投資費用高。
膜的組件則主要有4種型式,即平板式、管式、卷式和中空纖維式,卷式和中空纖維式組件的過濾面積最大。由于在凈水處理中,水中含有大量的懸浮物質,卷式膜的進水通道容易堵塞,故管式和中空纖維式更適合用于凈水處理。目前在膜分離凈水廠使用的大多為中空纖維式組件,使用無機膜的還較少。