MBR membránová technológia kombinuje biologické čistenie s membránovou separáciou, čo má za následok výrazné rozdiely v štruktúre a prevádzke v porovnaní s tradičnými procesmi čistenia odpadových vôd. Jeho hlavné charakteristiky sa odrážajú v účinnosti čistenia, kvalite odpadových vôd a prevádzke systému.
Najvýraznejšou vlastnosťou membrán MBR je ich stabilný a vysokokvalitný{0}odtok. Membránové moduly priamo zadržiavajú suspendované pevné látky a mikroorganizmy, výsledkom čoho je odpadová voda prakticky bez suspendovaných pevných látok (SS). Vykazuje tiež vysokú mieru zadržania baktérií a niektorých vírusov, čo vedie k celkovej kvalite odpadovej vody, ktorá je oveľa lepšia ako v prípade tradičných procesov sekundárnej sedimentačnej nádrže, pričom spĺňa prísnejšie normy opätovného použitia.
Systém pracuje s vysokou nosnosťou a vyžaduje malú plochu. Pretože membrána úplne zadržiava kal, je možné v reaktore udržiavať vysokú koncentráciu kalu a dlhý vek kalu, čím sa zlepšuje účinnosť odstraňovania organických látok a dusíka a fosforu. Pre rovnakú čistiacu kapacitu systémy MBR zvyčajne vyžadujú menej pôdy ako tradičné procesy s aktivovaným kalom, vďaka čomu sú vhodnejšie pre oblasti s obmedzenými pôdnymi zdrojmi.
MBR membrány majú tiež silnú odolnosť voči nárazovému zaťaženiu. V dôsledku veľkej mikrobiálnej biomasy a dlhého času zadržania kalu v systéme môžu aj výkyvy v kvalite alebo kvantite prítoku udržať stabilný výkon čistenia. Zanášanie membrány je však tiež problémom počas jej prevádzky, čo si vyžaduje spätné preplachovanie, prevzdušňovanie alebo chemické čistenie na udržanie stabilného toku. Toto je kľúčová vlastnosť jeho fungovania a riadenia.