反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两种形式。当前使用的膜材料主要为醋酸酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。
醋酸纤维素
醋酸纤维素又称乙酰纤维素或纤维素醋酸酯。常以含纤维素的棉花、木材等为原料，经过酯化和水解反应制成醋酸纤维素，再加工成反渗透膜。
聚酰胺
聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺两大类。20世纪70年代应用的主要是脂肪族聚酰胺，如尼龙-4、尼龙-6和尼龙-66膜；目前使用最多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料为芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肝以及一些含氨芳香聚合物。
芳香族聚酰胺膜适应的pH范围可以竞到2~11，但对水中的游离氯很敏感。
复合膜
复合膜的特征是主要由以上两种材料制成，它是以很薄的致密层和多孔支撑层复合而成。多孔支撑层又称基膜，起增强机械强度的作用；致密层也称表皮层，起脱盐作用，故又称脱盐层。脱盐层厚度一般为50nm，最薄的为30nm。
反渗透膜如以其膜材料化学组成来分，主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。如按膜材料的物理结构来分，大致可分为非对称膜和复合膜等。
在纤维素类膜中最广泛使用的是醋酸纤维素膜（简称CA膜）。该膜总厚度约为100um，全表皮层的厚度约为0.
25um，表皮层中布满微孔，孔径约5-10埃，故可以滤除极细的粒子，而多孔支撑层中的孔径很大，约有几千埃，故该种不对称结构的膜又称为非对称膜。在反渗透操作中，醋酸纤维素膜只有表皮层与高压原水接触才能达到预期的脱盐效果，决不能倒置。
非纤维素类膜以芳香聚酷胺为主要品种，其他还有聚呢喀酰胺膜，疆苯味咀膜，聚佩酰胶膜，聚四氟乙烯接枝膜，聚乙烯亚胺膜等等。