A separação de macromoléculas com pesos moleculares entre 1.000 e 300.000 é referida como ultrafiltração (UF).
A membrana de ultrafiltração é uma membrana assimétrica constituída por uma camada de pele e uma camada de esponja. Esta membrana impede a passagem de macromoléculas, mas permite que a água, sais e substâncias de baixo peso molecular passem através dela. A permeabilidade à água é bastante alta.