膜分離過程中,所有溶質均被透過液傳送到膜表面,不能完全透過膜的溶質受到膜的截留作用在膜表面附近濃度升高,這種膜表面附近濃度高于主體濃度的現象稱為濃差極化。料液經過離心機預處理會減弱濃差極化。
膜表面附近濃度升高,增大了膜兩側的滲透壓差,使有效壓差減小,透過通量降低。當膜表面附近的濃度超過溶質的溶解度時,溶質會析出形成凝膠層。當分離含有菌體、細胞和其它固形成分的料液時,也會在膜表面形成凝膠層。這種現象稱為凝膠極化。