Mikrofiltracija (MF), takođe koristi membransku tehnologiju. I u mikrofiltraciji se tečnost ili gas usmerava kroz polupropustivu membranu pomoću hidrostatičkog pritiska. Mikrofiltracija ima najveće veličine pora polupropustive membrane (0.1 – 3 µm) od svih membranskih filtracija. U pogledu finoće filtracije, MF popunjava prazninu između ultrafiltracije i peščane filtracije. MF se uklanjaju gline, kao huminske kiseline veće molekulske mase. MF se obično koristi za smanjenje mutnoće i uklanjanje suspendovanih materija.

Mikrofiltracija je prvo uvedena u tehnologiji prerade otpadnih voda. Danas, se pre svega koristi u filtraciji vodenih rastvora u tretmanu vode za piće, industriji pića (u proizvodnji gaziranih sokova, za filtraciju piva i vina) kao i industriji prerade mleka, kao i za razdvajanje ulja i vode.