עם התפתחות טכנולוגיית הממברנות, טכנולוגיית הממברנות נמצאת בשימוש נרחב בהפרדה, טיהור וריכוז של נוזלים תעשייתיים.
תהליך הממברנה המשולבת יכול לשמש להפרדה וחילוץ של חומרים מולקולריים קטנים בתמיסה בצורה מהירה ופשוטה יותר, במיוחד בהפרדה, טיהור וריכוז של חומרים מולקולריים קטנים במערכות מורכבות. בהשוואה לתהליך המסורתי, יש לו יתרונות של צריכת אנרגיה מהירה יותר, עדינה יותר, ותפעול קל יותר. לדוגמה, ישנם מקרים בוגרים בהפרדה וחילוץ של חומרים מולקולריים קטנים ובינוניים במערכות מורכבות כגון מערכת ציר תסיסה, מערכת תמציות צמחים, חומרים פונקציונליים טבעיים של מולקולות קטנות, ואף חלקם הפכו לתהליכים כלליים בייצור קיים ומקובלים באופן נרחב.