超濾膜系統是一種利用超濾膜進行溶液分離的設備，主要由超濾膜絲構成。
超濾膜系統的工作原理是基於壓力差，當在膜的一側施加適當的壓力時，只有小分子溶質、溶劑（如水分子）以及一些小分子有機物能夠通過超濾膜，而大分子溶質、懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等則被截留在膜的另一側。這種分離過程可以有效地去除水中的雜質，如微小顆粒、膠體、細菌和病毒等，從而提高水質純度。
超濾膜的額定孔徑範圍通常在0.001~0.02微米之間，其材料通常是多空材料，可以通過物理截留的方式來去除雜質。由於其化學穩定性強，耐酸鹼腐蝕，耐高溫，超濾膜系統適用於多種水處理場合，包括飲用水處理、工業廢水處理和物質分離、濃縮、提純等。