Ultra filtrasyon sistemleri membran çapı 0,02 mikron olan yapıları ile kimyasal kullanmadan bulanıklık, bakteri, virüs ve diğer mikroorganizmaların, askıda katı maddelerin %99'una kadar gidebildiği membran filtrasyon sistemleridir. 

Ultra-filtrasyon, basınç veya konsantrasyon gradyanları gibi kuvvetlerin yarı geçirgen bir membran aracılığıyla bir ayrıma yol açtığı bir membran filtrasyon çeşididir. Askıda katı maddeler ve yüksek molekül ağırlıklı çözünenler retentat olarak adlandırılan kısımda tutulurken, su ve düşük molekül ağırlıklı çözünenler permeat (süzüntü) içinde membrandan geçer. 

Ultra-filtrasyon teknolojisi, bakteriler, virüsler ve kolloidler dahil olmak üzere çok küçük partikülleri dışlamak için bir membran bariyeri kullanır. Durultucular ve ortam filtreleri gibi geleneksel arıtmaya kıyasla UF'nin avantajları, besleme suyu kalitesindeki bozulmalara karşı yüksek toleransı, mutlak bariyeri ve iyileştirilmiş su kalitesidir.