Az ultraszűrő membránok előnyei elsősorban nagy szűrési pontosságukban, stabil működésükben, erős alkalmazkodóképességükben és viszonylag kényelmes karbantartásukban mutatkoznak meg, így széles körben használják a vízkezelésben és az ipari elválasztásban.
Az ultraszűrő membránok pórusmérete jellemzően nanométertől szubmikronig terjed, így hatékonyan eltávolítják a vízből a lebegő szilárd anyagokat, kolloidokat, baktériumokat és néhány nagy szerves molekulát, jelentősen csökkentve a zavarosságot és stabilizálva a víz minőségét. Ez a stabil fizikai visszatartási képesség egyértelmű előnyt jelent az ivóvíz tisztításában és a precíziós szűrésben.
Az ultraszűrő rendszerek általában állandó nyomás vagy állandó áramlás mellett működnek, visszamosással és levegős{0}}vizes mosással kombinálva a membrán elszennyeződésének szabályozására. Ezért a teljes működés minimális emberi beavatkozással nagymértékben automatizált, így alkalmas a hosszú távú folyamatos működésre. Ezenkívül a hagyományos szűrési eljárásokhoz képest kisebb alapterületet igényelnek, és nagyobb a rendszerintegrációjuk.
Az ultraszűrés erősen ellenáll a sokkterhelésnek is. Jól alkalmazkodik a vízminőség változásaihoz, a befolyó víz minőségének jelentős ingadozásai mellett is stabilan tartja a szennyvizet, így stabil teljesítményt bizonyít a települési vízellátásban, az ipari keringtető vízben és a szennyvíz-újrahasznosító rendszerekben.
Az ultraszűrő membránok használhatók önálló víztisztító egységként vagy fordított ozmózissal, aktív szén szűréssel vagy biológiai kezelési eljárásokkal kombinálva előkezelésként vagy speciális kezelésként. Ez a rugalmasság lehetővé teszi számukra, hogy döntő szerepet töltsenek be számos vízkezelő rendszerben.