由于超滤器的物质分离功能是依靠“膜”来实现的，所以，它和其他膜分离设备一样，在使用过程中，总会发生膜污染和通量的递减。不过，这个问题对于以滤膜筛分为原理的超滤器来说，更为显著。这种膜污染常发生在三种场合，即浓差极化、大溶质的吸附和吸附层的聚合。
超滤器运行时，溶质中分子混合物由静压力带到膜表面，某些分子透过膜，而另一些分子则被阻止。这就导致在临近膜表面的边界层中被阻止组分的聚集，且常常 因溶解度过饱和而沉积在膜的表面，形成凝胶层，致使透过组分的量减少，因而，降低了膜的通量，改变了对低分子物质的截留率和过滤特性。 但是，浓差极化产生的作用是“可逆”的。所以，是可以减轻和加以控制的。
主要有两种情况：一种是附着层，它是由料液（原水）中悬浮物堆积于膜面（滤饼）、 由溶解性有机物浓缩后粘附于膜面（凝胶层）、由溶解性无机物生成的水垢积附于膜面（水垢层）以及由胶体物质或微生物等吸附于膜面（吸附层）所构成;另一种是堵塞，即由上述料液中溶质等浓缩、结晶或沉淀致使膜孔产生不同程度的堵塞。由于膜污染是亚微细粒子或小分子溶质吸附、积累在膜表面或在膜孔中结晶沉积所致，所以，膜污染引起通量衰减往往是不可逆的。浓差极化和膜污染都能引起膜性能的变化，使膜的实用性能变坏，而膜污染是膜通量和分离性能下降的主要 原因。因此，对于超滤器来说，要特别注意区别情况进行维护和膜的污染控制与处理。
