利用某種化學藥品與膜面有害物質進行化學或溶解作用來達到清洗的目的。
1、酸洗法：常用的酸有鹽酸、草酸、檸檬酸等。配制后溶液的PH值因材質類型而定。例如CA膜清洗液PH=3～4，其他PS、SPS、PAN、PVDF等膜PH=1～2。利用水泵循環操作或者浸泡0.5～1h，對去除無機雜質效果好；
2、堿洗法：常用的堿主要有氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉等。配制堿溶液的PH 值也因膜材質類型而定，除CA膜要求PH=8左右以外，其他耐腐蝕PH=12，同樣利用水泵循環操作或者浸泡0.5～1h，對去除有機雜質及油脂有效；
3、氧化性清洗劑：利用1～3%H2O2，500～1000mg/LNaClO 等水溶液清洗超濾膜，既去除了污垢，又殺滅了細菌。H2O2 和NaClO是常用的殺菌劑。
4、加酶洗滌劑清洗：加酶洗滌如0.5%～1.5%胃蛋白酶、胰蛋白酶。對去除蛋白質、多糖、油脂污染物質有效。