分離膜是指能以特定形式限制和傳遞流體物質的分隔兩相或兩部分的界面。膜的形式可以是固態的，也可以是液態的。被膜分割的流體物質可以是液態的，也可以是氣態的。
分離膜是壹種特殊的、具有選擇性透過功能的薄層物質，它能使流體內的壹種或幾種物質透過，而其他物質不透過，從而起到濃縮和分離純化的作用。自膜技術問世以來，微濾膜、離子交換膜、反滲透膜、超濾膜、氣體膜分離等相繼得到廣泛應用，由於其可在維持原生物體系環境的條件下實現分離，並可高效地濃縮、富集產物，有效地去除雜質，加之操作方便，結構緊湊、能耗低，過程簡化，無二次汙染，且不需添加化學物品，正逐步成為食品工業及醫藥中的基本單位操作過程。