Une membrane filtrante, ou membrane d'osmose, est une cartouche de microfiltration que l'on retrouve notamment dans l'osmoseur, pour traiter l'eau de boisson.
La particularité de cette cartouche est qu'elle est semi-perméable, c'est à dire qu'il faut une forte pression de l'eau pour qu'elle puisse passer à travers, et que ses pores sont suffisamment petits pour retenir la plupart des bactéries et micropolluants.
Une membrane a une finesse de filtration de moins d'un micron, permettant d'obtenir une eau saine et pure, c'est pourquoi elle est toujours utilisée en dernière étape de filtration.