纳滤膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现材料液不同成分的分离、纯化和浓缩的过程称为膜分离。与传统的过滤不同，膜可以在分子范围内分离，这个过程是物理过程，不需要不同的变化和添加剂。

和超滤和反渗透等膜分离过程一样，纳滤也是以压力差异为原动力的膜分离过程，是不可逆的过程。分离机制可以使用电荷模型(空间电荷模型和固定电荷模型)、微孔模型、近年来提出的静电排除和立体障碍模型等来解释。与其他膜分离过程相比，纳滤的优点之一是可以透析通过超滤膜的小分子量的有机物，又能透析反渗透膜所截留的部分无机盐——也就是能使“浓缩"与脱盐同步进行。

纳滤可以替代传统的薄膜蒸发、真空浓缩和冷冻干燥等方法，提高产品浓度，浓缩倍数可达2 ~ 10倍，并保证产品回收率95% ~ 98%。纳滤分离过程无化学反应，不加热，不相变，不破坏生物活性。适用于分子量1 000以下的物质。大多数药物的分子量都在这个范围内。纳滤技术节能环保，越来越多地应用于医药行业的各种分离、精制和浓缩过程。将纳滤技术推向市场可以形成水处理技术的一个新分支。

纳滤分离在电子、食品、医药等行业应用越来越广泛，如超纯水制备、果汁浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程。与超滤或反渗透相比，纳滤工艺对分子量低于200的一价离子和有机物的截留率较差，但对分子量在200 ~ 500之间的二价或多价离子和有机物的去除率较高。基于这一特性，纳滤工艺主要用于水的软化和净化，相对分子量为100的物质的分离、分类和浓缩(如染料、抗生素、多肽和多糖等化学和生物工程产品的分类和浓缩)。主要用于去除饮用水中的钙镁离子、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂、可溶性有机物、蒸发残渣等硬度成分。

纳滤膜对水中几百个分子量的有机小分子有分离性能，对色度、硬度、异味有很好的去除能力，而且操作压力低，水通量大，在水处理中将发挥巨大作用。纳滤膜的制备、表征和分离机理还有很多技术问题有待解决，仍需开发价廉物美的膜，为用户提供各种精确的膜性能参数，这些都是纳滤技术在废水处理等应用中的优势。