超滤膜多数为非对称膜，由一层极薄具有海绵状或指状结构的多孔层组成。前者起筛分作用，后者主要起支撑作用。

超滤膜的基本性能包括孔隙率、孔结构、表面特性、机械强度和化学稳定性等。其中孔结构和表面特性对使用过程中的膜污染、膜渗透流率及分离性能（即对不同溶质的截留率）具有很大影响。其他物理、化学性能如膜的耐压性、耐高温性、耐清洗剂性、耐生物降解性等在某些工业应用中也非常重要。

表征超滤膜性能的参数主要是膜的截留率、截留相对分子质量范围和膜的纯水渗透流率。截留率是指对一定的相对分子质量的物质来说,膜所能截留的程度。

通过测定具有相似化学性质的不同相对分子质量的一系列化合物的截留率所得的曲线称为截留相对分子质量曲线,根据该曲线求得截留率大于90%的相对分子质量即为截留相对分子质量。显然，截留率越高、截留范围越窄的膜越好。截留范围不仅与膜的孔径有关，而且与膜材料和膜材料表面物化性质有关。

到目前为止，国内还没有统一的测试切割相对分子质量的方法和基准物质。常用的基准物质有线形聚合物（聚乙二醇和聚丙烯酸）、支链聚合物（葡聚糖）和球蛋白（Y-球蛋白、血清白蛋白、胃蛋白酶、细胞色素C、胰岛素和杆菌酰等）。

超滤膜的纯水渗透流率一般是在0.1〜0.3MPa压力下来测定。当然，在一定截留率下渗透流率越大越好。