K základním typům membránových separačních procesů, využívajících k rozdělení směsí látek porézní i neporézní membrány anorganického nebo hlavně organického původu (polymerní membrány), patří mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace, reverzní osmóza, dialýza, elektrodialýza, pervaporace a dělení směsí plynů a par.
K prudkému rozvoji těchto membránových separačních procesů a jejich technologickému využití dochází po roce 1960 z důvodů ekonomických i ekologických. Srovnáme-li totiž klasické separační procesy, např. destilaci, krystalizaci, extrakci, sorpci, s membránovými separačními procesy, lze říci, že membránové procesy dělení, zakoncentrování nebo čištění jsou v mnohých případech rychlejší, účinnější a levnější. Jejich velká výhoda spočívá i v tom, že probíhají za nízkých teplot a bez nutnosti přídavku dalších látek.
Snaha o úsporu energie si vynutila vývoj a použití energeticky méně náročných technologických procesů obecně, tedy i separačních procesů. Získat dusík ze vzduchu pomocí separační polymerní membrány je podstatně výhodnější než použití kryogenní metody, tzn. jeho zkapalnění s následnou destilací. Elektrolýza NaCl s použitím iontově výměnných membrán představuje až 25%ní úsporu elektrické energie proti klasické amalgamové metodě, která je navíc velmi neekologická. Zvyšující se nedostatek surovin je ekonomickým důvodem pro znovuzískání cenných látek, např. rekuperaci vzácných kovů, zpětné získávání vodíku a jiných plynů z "odplynů", opětné získávání barviv, rozpouštědel, přírodních látek, bílkovin, enzymů a podobně. To vede také k výzkumu, vývoji a výrobě dostatečně výkonných a efektivních separačních membrán, které lze použít k ochraně ovzduší separací par organických látek ze vzduchu, k čištění odpadních vod, k získání pitné vody odsolováním mořské vody a pro zajištění zvyšujících se nároků na zdravotní nezávadnost potravin.
Skupina pracovníků Ústavu fyzikální chemie VŠCHT Praha se dlouhodobě zabývá testováním polymerních membrán pro dělení směsi plynů a par z hlediska jejich propustností (výkonnosti) a separačních vlastností.