膜分离技术虽然有诸多优点，但是作为一种新兴的技术，在应用过程中仍然存在一些问题：
(1)膜材料种类偏少、膜孔径分布宽、性能不稳定。生物化工产品复杂多样、种类繁多，分离效果因产品不同差异很大，而且不同膜材料对产品的吸附量差异也很大，膜选择不合适，会造成产品回收率低。因此，多样化的膜材料及膜组件的开发非常必要，可以较好地避免上述问题。
(2)料液中固含量高，操作过程中，膜面易产生浓差极化现象，显著降低膜通量。针对浓差极化现象，可以采用错流模式运行，提高膜面流速，减轻或消除膜面浓差极化现象，改善膜过滤性能。
在膜分离技术应用过程中，产生膜的污染是在所难免的，产生膜的污染的原因很多，膜污染原因比较复杂，但究其主要原因是浓差极化和膜污染。浓差极化是膜表面局部浓度增加引起边界层流体阻力增加，导致传质推动力下降的现象，而膜污染是指料液中的微粒、胶体粒子或溶质分子由于与膜之间存在物理化学作用而在膜表面及膜孔中沉积，使膜孔堵塞或变小，膜阻增大，膜的渗透速率下降的现象。
