超滤膜具有非常好的去除细菌、病毒的性能，同时其截留率相对较高，因而常常被应用于一些水处理系统中，从而确保系统产水能够达到饮用水的标准。
超滤膜系统主要采用永久亲水性膜丝的膜元件，它是整个系统的主要核心组件，当溶质通过膜时，如果杂质的粒径大于膜的孔径那么就会被截留下来，这个过程中不会发生任何的相变，完全属于一种物理分离方式。传统的一些处理工艺，通常要添加一些化学药剂对杂质进行处理，若是化学药剂的用量过多会增加系统的运行成本，同时还会排放出污染溶液，这对环境具有一定的破坏作用。然而这种新型的膜处理系统则完全不必担心这个问题的出现，不但完全省去了化学药剂的使用，不会对环境造成二次污染，同时大大降低了系统运行所需的能耗。膜两侧的溶液相互作用下会产生压力差，在压力差的作用下所有比膜的孔径小的物质都会通过膜，从而到达膜的另一侧，而一些比膜的孔径大的颗粒杂质以及细菌、病毒等则会被截留下来，从而实现膜对溶质的分离过滤。
应用了超滤膜的水处理系统，其各种工艺组成设计都是非常严谨的，可确保系统出水水质良好，且能够长期稳定的运行。