Membránový modul: Toto je základná zložka MBR, ktorá sa zvyčajne skladá z mikrofiltračných alebo ultrafiltračných membránových materiálov. Bežné materiály zahŕňajú PVDF, modifikovaný PVDF alebo polyétersulfón. Membránové vlákna alebo fóliové membrány sú usporiadané špecifickým spôsobom tak, aby vytvorili filtračnú vrstvu s jednotnou veľkosťou pórov, ktorá sa používa na zadržiavanie aktivovaného kalu, suspendovaných pevných látok a mikroorganizmov, pričom umožňuje priechod čistej vody.
Membránová nosná štruktúra: Táto štruktúra sa používa na upevnenie a ochranu membránových vlákien alebo fólií. Bežné konštrukcie zahŕňajú rámy z dutých vlákien alebo rámy z fóliových membrán. Táto časť určuje mechanickú pevnosť a odolnosť membránového modulu voči znečisteniu. Nosná konštrukcia tiež obsahuje prietokové kanály na vytvorenie stavu toku zmiešaného lúhu na povrchu membrány, čím sa znižuje usadzovanie znečisťujúcich látok.
Operačný systém: Zahŕňa prevzdušňovací systém, sací systém a systém spätného preplachovania. Prevzdušňovací systém znižuje znečistenie membrány premiešavaním povrchu membrány vzduchovými bublinami; sací systém poskytuje podtlak na poháňanie permeátu cez membránovú vrstvu; a systém spätného preplachovania periodicky odstraňuje blokády z pórov membrány, aby obnovil tok. Tieto tri komponenty spolupracujú na zaistení stability a účinnosti spracovania membrány MBR počas-dlhodobej prevádzky.