اصلی ترین مرحله در فرآیند تصفیه آب، این مرحله می‌باشد. زیرا در این مرحله ریزترین ذرات موجود در آب نیز توسط این فیلتر جذب شده و از بین می‌روند. فیلتر تصفیه آب ممبران از چندین لایه با ضخامت کم تشکیل شده که این لایه ها به هم فشرده شده‌اند و به صورت مارپیچ به دور لوله‌ای به شکل استوانه پیچانده شده‌اند. این فیلتر آلودگی‌های موجود در آب از جمله: باکتری‌ها، میکروب‌ها، انگل‌ها، قارچ‌ها، نیترات و نیتریت را حذف می‌کند. موارد ذکر شده درصورت ورود به بدن انسان، خطرات جبران ناپذیری را برجای خواهند گذاشت؛ چرا که باکتری‌ها با ورود به بدن به سرعت تکثیر می‌شوند و همچنین نیترات‌ها سلامتی بدن را به خطر می‌اندازند. به دلیل همین کارایی مهم این فیلتر است که به آن قلب دستگاه تصفیه آب می‌گویند. فیلتر تصفیه آب ممبران قابلیت حذف 98% از آلاینده‌های موجود در آب را دارد.