膜分離法是一種新型隔膜分離技術，利用一種特殊的半透膜使溶液中的某些組分隔開，某些溶質和溶劑滲透而達到分離的目的。它作為廢水深度處理方法、飲用水精制和海水淡化等領域受到重視和研究，并已在工程實踐中使用。

根據溶質或溶劑透過膜的推動力和膜種類不同，水處理中膜分離法通常可以分為：電滲析、反滲透、超濾、微濾。

膜分離法是利用特殊結構的薄膜對廢水中的某些成分進行選擇性透過的一類方法的總稱。