Filtrasi merupakan suatu metode pemisahan dengan menggunakan media filter. Filter biasanya mampu menghilangkan partikel sekecil sekitar 1 mikron, namun tidak mampu menghilangkan beberapa bahan kimia terlarut. Ultrafiltrasi adalah metode filtrasi berdasarkan membran serat berongga. Membran ultrafiltrasi memiliki ukuran pori yang sangat kecil, biasanya antara 0,01 dan 0,1 mikron, dan mampu menyaring partikel dan mikroorganisme yang lebih kecil, bahkan virus dan sebagian besar bakteri.

Sistem pengolahan air ultrafiltrasi menggunakan filtrasi mekanis dari serat berongga atau membran lembaran untuk mengolah air. Membran ini memiliki pori mikro yang menyaring partikel sangat kecil dan mikroorganisme di dalam air, sehingga menjadikan air lebih murni.

Membran ultrafiltrasi dapat terkontaminasi NOM (bahan organik non-biodegradable), yang secara signifikan dapat mempengaruhi kinerja proses ultrafiltrasi. Polusi NOM akan menyebabkan pori-pori membran ultrafiltrasi tersumbat, mengurangi efisiensi filtrasi dan meningkatkan frekuensi serta biaya pembersihan dan pemeliharaan.