膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。
    膜分離與傳統過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。
    膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）和反滲透膜（RO）等；根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜：無機膜主要還只有微濾級別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜，有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
    兩種或兩種以上的氣體混合物通過高分子膜時，由于各種氣體在膜中的溶解和擴散系數的不同，導致氣體在膜中的相對滲透速率有差異。在驅動力——膜兩側壓力差作用下，滲透速率相對較快的氣體，如水蒸汽(H2O)、氫氣(H2)、二氧化碳(CO2)和氧氣(O2)等優先透過膜而被富集；而滲透速率相對較慢的氣體，如甲烷(CH4)、氮氣(N2)和一氧化碳(CO)等氣體則是在膜的滯留側被富集，從而達到混合氣體分離的目的。

2017年中國氣體膜企業產值規模區間分布
 

資料來源：資料整理

    博思數據發布的《2018-2023年中國氣體膜市場分析與投資前景研究報告》，2017年我國氣體膜行業市場規模已達到290.55億元，同比增長23%。具體如下：

2013-2017年中國氣體膜行業市場規模
 

資料來源：資料整理

    我國膜企業規模小、研發能力弱、資金短缺。年產值在500萬元左右的中小企業約占膜企業總數的85%，年產值1000萬元以上的廠家約占8%-10%，年億元產值以上的企業只占4%（其中大部分有外資投入的背景）。膜企業中，國有控股公司及事業單位約占50%，另外50%包括民營股份、外資、合資、個體等多種形式。