Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos en una suspensión. Filtración es un proceso en el cual partículas sólidas que se encuentran en un fluido se separan mediante un medio filtrante, o filtro, que permite el paso del fluido a su través, pero retiene las partículas sólidas. Unas veces interesa recoger el fluido; otras, las partículas sólidas y, en algunos casos, ambas cosas.

En tratamiento de agua, la filtración busca la reducción de partículas en suspensión, como residuos de arena, tierra, metales pesados, entre otros; que actúan produciendo malos olores, turbidez, problemas en la salud.

Para cada tipo de problema existe un medio filtrante a utilizar (Ejemplos: carbón activado, arena verde, grava de cuarzo).

Generalmente se llama microfiltración al proceso de filtración con membranas cuyos tamaños de poro varían entre 0,1 y 10 micrones. Con estas membranas se retienen partículas en suspensión con tamaños dentro del rango de los poros o mayores, dejando pasar las partículas de dimensiones menores.

Generalmente se considera ultrafiltración la que se obtiene utilizando membranas cuyos poros permiten separar moléculas con un peso molecular superior a los 10³ Daltón/gmol. Con estas membranas se logra separar y concentrar proteínas, desinfectar el agua reteniendo bacterias y virus, etc.

Las membranas utilizadas en la nanofiltración son capaces de retener moléculas sin carga eléctrica con peso molecular superior a los 200 dalton/gmol. Este tipo de filtración es usado para concentrar compuestos orgánicos y para desmineralizar parcialmente el solvente.