膜是以特定形状的区间，膜是两相之间的一个不连续区间，它以特定的形式控制着物质的传递。这一广义定义不包括膜的材料、结构等信息，属于宏观层次的黑箱定义，而膜分离的研究开发往往需要在微观层次上进行。膜一般很薄，厚度从几微米至几百微米。膜可为固体、液体或气体，从生产和应用，固体膜都占99%以上。
膜的分离作用是借助膜在分离过程中的选择渗透作用，使混合物分离，宏观上相似于过滤。物质选择性透过膜的能力可分为两类，一类是借助外界能量，物质发生由低区位向高区位的流动；另一类是以化学位差为推动力，物质发生由高位向低位的流动。