Ultrafiltrering (UF) er en membranseparasjonsteknologi mellom mikrofiltrering og nanofiltrering, med en gjennomsnittlig porestørrelse på 3–100 nm. Den fungerer for å rense, separere og konsentrere løsninger. Dens retensjonsmekanisme inkluderer hovedsakelig sikteffekten og elektrostatisk effekt av membranen. Filtermediet er ultrafiltreringsmembranen; drevet av trykkforskjellen over membranen, kan bare lavmolekylære oppløste stoffer og vann passere gjennom, og dermed oppnå rensing, separasjon og konsentrasjon. UF har et bredt spekter av bruksområder. De tidligste UF-membranene som ble brukt var naturlige organmembraner fra dyr. Opprinnelig forble UF et eksperimentelt felt og så ikke betydelig utvikling før på 1970-tallet, da det gikk inn i en fase med rask industriell anvendelse.
For tiden (2018) har UF-membranmaterialer utvidet seg fra celluloseacetat (CA) til å inkludere polystyren (PS), polyvinylidenfluorid (PVDF), polykarbonat (PC), polyakrylnitril (PAN), polyetersulfon (PES) og nylon (PA), med molekylvektsgrensen økende fra 10³ til 10⁶. Fordi ultrafiltrering har egenskapene til enkelt utstyr, lite fotavtrykk, uendret fase, lavt driftstrykk, lave materialkrav og enkelt utstyr, har anvendelsesomfanget raskt utvidet seg fra forskningsfeltet til praktiske bruksområder, som elektronikk, farmasøytiske produkter, elektroforetisk maling, drikkevarer, matkjemikalier, medisinsk behandling og avløpsvannbehandling og resirkulering.