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料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
    膜分离与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
    膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）等；根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜：无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜，有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
    两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时，由于各种气体在膜中的溶解和扩散系数的不同，导致气体在膜中的相对渗透速率有差异。在驱动力——膜两侧压力差作用下，渗透速率相对较快的气体，如水蒸汽(H2O)、氢气(H2)、二氧化碳(CO2)和氧气(O2)等优先透过膜而被富集；而渗透速率相对较慢的气体，如甲烷(CH4)、氮气(N2)和一氧化碳(CO)等气体则是在膜的滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。

2017年中国气体膜企业产值规模区间分布
 

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    博思数据发布的《2018-2023年中国气体膜市场分析与投资前景研究报告》，2017年我国气体膜行业市场规模已达到290.55亿元，同比增长23%。具体如下：

2013-2017年中国气体膜行业市场规模
 

资料来源：资料整理

    我国膜企业规模小、研发能力弱、资金短缺。年产值在500万元左右的中小企业约占膜企业总数的85%，年产值1000万元以上的厂家约占8%-10%，年亿元产值以上的企业只占4%（其中大部分有外资投入的背景）。膜企业中，国有控股公司及事业单位约占50%，另外50%包括民营股份、外资、合资、个体等多种形式