八十年代初期，美國科學家研究了一種薄層復合膜，它能使90%的NaCl透析，而99%的蔗糖被截留。顯然，這種膜既不能稱之為反滲透膜（因為不能截留無機鹽），也不屬于超濾膜的范疇（因為不能透析低分子量的有機物）。由于這種膜在滲透過程中截留率大于95%的分子約為1納米，因而它被命名為“納濾膜（Nanofiltration）”。納濾膜的截留分子量從200-1000，能使90%以上的NaCl透析，適用于脫鹽、脫單糖、濃縮等多種工藝。
膜結構絕大多數是多層疏松結構，與反滲透相比較，即使在高鹽度和低壓條件下也具有較高滲透通量，因為無機鹽能通過納濾膜而透析，使得納濾的滲透壓遠比反滲透低，這樣，在保證一定的膜通量的前提下，納濾過程所需要的外加壓力比反滲透低得多。而在同等壓力下，納濾的膜通量則比反滲透大得多。此外，納濾能使濃縮與脫鹽的過程同步進行，所以用納濾代替反滲透，濃縮過程能有效快速地進行，并達到較大的濃縮倍數。由于具備以上特點，使得納濾膜可以同時進行脫鹽和濃縮并具有相當快的處理速度：用納濾膜對抗生素、合成藥進行濃縮具有常溫無破壞、低成本、收率高的特點。