Ένας βιοαντιδραστήρας μεμβράνης συνδυάζει τη συμβατική επεξεργασία βιολογικών λυμάτων με τεχνολογίες μεμβράνης. Ο διαχωρισμός της ενεργοποιημένης λάσπης σε συμβατικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων πραγματοποιείται σε δεξαμενές καθίζησης. Αυτή η μέθοδος διαχωρισμού έχει επομένως τα όριά της στην ποιότητα του καθαρισμένου νερού και σε υψηλότερη ζήτηση στη σύνθεση της ενεργοποιημένης λάσπης. Ο διαχωρισμός της μεμβράνης αποτελείται από καταστολή ή μικροδιήθηση, όπου το μείγμα καθαρισμένου νερού και λάσπης διηθείται μέσω κενού μέσω μεμβρανών και το απόβλητο (διήθημα) που προκύπτει είναι απαλλαγμένο από σχεδόν όλες τις αδιάλυτες ουσίες και τη μικροβιακή μόλυνση, έτσι το διήθημα ασφαλίζεται με υγιεινό τρόπο.