由于膜分离过程中必然截留部分溶质，截留的溶质在膜表面或膜孔中沉积导致膜性能下降的过程称为膜污染。膜污染的主要表现形式为：降低溶剂的膜通量；降低或提高溶质的截留率。膜污染是膜工艺过程中不可避免的伴生现象，以压力为驱动力的膜过程中的膜污染，主要包括无机物污染、有机物污染与微生物污染三大类。无机物污染指颗粒物、难溶盐在膜表面沉淀析出；有机物污染指有机物在膜孔内的吸附、堵塞与截留，以及在膜表面形成的凝胶层；微生物污染指微生物在膜表面的附着、堵塞与滋生。三类膜污染因素的合成作用，可堵塞膜孔或形成滤饼，使膜的分离性能指标恶化。

多孔膜的污染以有机物与微生物污染为主，以无机物污染为辅。

致密膜的污染同时存在无机物、有机物与微生物污染三种形式。难溶盐的饱和度超过其极限时将在膜表面析出沉淀，而当有机物与微生物在膜表面聚集并形成凝胶层时，即使无机盐尚未达到饱和浓度，也会与凝胶物结合形成沉淀。

膜材料及其改性、膜表面的构型、膜元件的结构、预处理及膜系统的设计与运行等领域内，技术进步的重要目的之一就是要减除污染的成因、减缓污染的发生，減轻污染的程度、减少清洗的力度与频次。