MBR membranska tehnologija kombinuje biološki tretman sa membranskom separacijom, što rezultira značajnim razlikama u strukturi i radu u poređenju sa tradicionalnim procesima tretmana otpadnih voda. Njegove glavne karakteristike ogledaju se u efikasnosti tretmana, kvalitetu efluenta i radu sistema.
Najistaknutija karakteristika MBR membrana je njihov stabilan i{0}}kvalitetan efluent. Membranski moduli direktno zadržavaju suspendirane čvrste tvari i mikroorganizme, što rezultira efluentom koji praktično nema suspendirane čvrste tvari (SS). Takođe pokazuje visoke stope zadržavanja bakterija i nekih virusa, što dovodi do ukupnog kvaliteta otpadnih voda daleko superiornije od tradicionalnih procesa sekundarnih taložnika, ispunjavajući strože standarde ponovne upotrebe.
Sistem radi s velikim kapacitetom opterećenja i zahtijeva mali otisak. Budući da membrana u potpunosti zadržava mulj, visoka koncentracija mulja i dugotrajnost mulja mogu se održati unutar reaktora, čime se poboljšava efikasnost uklanjanja organske tvari i dušika i fosfora. Za isti kapacitet tretmana, MBR sistemi obično zahtevaju manje zemljišta od tradicionalnih procesa aktivnog mulja, što ih čini pogodnijim za područja sa ograničenim zemljišnim resursima.
MBR membrane također posjeduju jaku otpornost na udarna opterećenja. Zbog velike mikrobne biomase i dugog vremena zadržavanja mulja u sistemu, čak i fluktuacije u kvaliteti ili količini utjecaja mogu održati stabilne performanse tretmana. Međutim, zaprljanje membrane je također problem tokom njenog rada, što zahtijeva povratno ispiranje, čišćenje aeracijom ili hemijsko čišćenje kako bi se održao stabilan protok. Ovo je ključna karakteristika njegovog rada i upravljanja.