در سیستم اولترافیلتراسیون ، آب از يك غشاء ( Ultra – Filter Membrane ) كه داراي منافذ بسيار ريز با حداكثر قطر 02/0 ميكرون است ، عبور داده مي شود. ريزترين ميكروارگانيزمي كه مي تواند در آب وجود داشته باشد ويروس پوليو ، عامل بيماري فلج اطفال است كه اندازه آن از 02/0 ميكرون بزرگتر است. ساير ميكروارگانيزمها قطري به مراتب بزرگتر از اين اندازه دارند. بنابراين با عبور آب از منافذ اين غشاء مذكور كليه ميكروارگانيزمها به طريق فيزيكي از داخل آب حذف مي شوند چرا كه قادر به عبور از منافذ غشاء نيستند.
امروزه غشاء اولترا فيلتر به صورت ني هاي توخالي ( Hallow Fibers ) ساخته مي شود. جنس ني ها از Poly Amid و يا Poly Propylene است و روي بدنه آنها منافذي با قطر حداكثر 02/0 ميكرون وجود دارد. آب با عبور از اين منافذ، از طريق بدنه ني ها وارد شده و از انتهاي ني ها خارج مي شود. امروزه تصفيه آب با فناوري غشاء اولترا فيلتر یعنی سیستم اولترافیلتراسیون در سطح جهان به ثبت رسيده و به عنوان يك تحول راهگشا در تصفيه آب هاي آشاميدني مورد تحسين كارشناسان بين المللي قرار گرفته است.