Ultrafiltrācija (UF) ir membrānas atdalīšanas tehnoloģija starp mikrofiltrāciju un nanofiltrāciju ar vidējo poru izmēru 3–100 nm. Tas darbojas, lai attīrītu, atdalītu un koncentrētu šķīdumus. Tās aiztures mehānisms galvenokārt ietver membrānas sijāšanas efektu un elektrostatisko efektu. Filtra vide ir ultrafiltrācijas membrāna; Spiediena starpības ietekmē membrānā var iziet cauri tikai zemas molekulmasas izšķīdušās vielas un ūdens, tādējādi panākot attīrīšanu, atdalīšanu un koncentrēšanu. UF ir plašs pielietojumu klāsts. Agrākās izmantotās UF membrānas bija dabiskas dzīvnieku orgānu membrānas. Sākotnēji UF palika kā eksperimentāls lauks, un tas netika novērots līdz 1970. gadiem, kad tas ienāca straujas rūpnieciskās izmantošanas fāzē.
Pašlaik (2018. gadā) UF membrānas materiāli ir paplašināti, sākot no celulozes acetāta (CA), iekļaujot polistirolu (PS), polivinilidēnfluorīdu (PVDF), polikarbonātu (PC), poliakrilnitrilu (PAN), poliētersulfonu (PES) un neilonu (PA), molekulmasas robežvērtībai palielinoties no 10 līdz. Tā kā ultrafiltrācijai piemīt vienkāršas iekārtas, neliela platība, nemainīga fāze, zems darba spiediens, zemas prasības attiecībā uz materiāliem un vienkāršs aprīkojums, tās pielietojuma joma ir strauji paplašinājusies no pētniecības jomas uz praktiskām pielietojuma jomām, piemēram, elektroniku, farmāciju, elektroforētiskām krāsām, dzērieniem, pārtikas ķimikālijām, medicīnisko apstrādi un notekūdeņu attīrīšanu un pārstrādi.