(synonymum: semipermeabilní membrána) Tenká přepážka mezi dvěma částmi systému, která dovoluje selektivní transport některých složek mezi oběma částmi.

Může být tvořena organickým nebo anorganickým polymerem, kovem, nebo keramikou. Podle struktury je možno membrány rozdělit na porézní a neporézní. Porézní membrány jsou tvořeny soustavou kapilár. Velikost póru se hodnotí měřením propustnosti membrán. Kromě sítového efektu se u porézních membrán uplatňuje také adsorpce na povrchu pórů. Mechanismus působení neporézních membrán se vysvětluje různou rozpustností složek v membráně. Složky, která se v membráně rozpouštějí, difundují na druhou stranu membrány.

Membrány mohou být neutrální nebo mohou mít náboj, který vzniká adsorpcí iontů z roztoku (viz prostá iontová adsorpce) nebo disociací molekul tvořících membránu (iontoměničové membrány). Na náboji membrány závisí rychlost, s jakou propouští ionty: mnohem rychleji prochází ion opačného znaménka.