半透膜(英語：semipermeable membrane)是一種只給某種分子​或離子​擴散進出的薄膜，對不同粒子​的通過具有選擇性​的薄膜。

例如細胞膜、膀胱膜​、羊皮紙以及人工制的膠棉薄膜​等。

現代半透膜還用與多孔性壁（如無釉陶瓷​）並使適當的化合物（如鐵氰化銅​）沉澱於其孔隙中製成。

半透膜用於滲透溶膠和測定滲透壓強等。

生物吸取養分也是通過半透膜進行的。

是用高分子材料經過特殊工藝製成的半透膜，它只允許水分子透過，而不允許溶質通過。

用高壓泵使處於半透膜一側的原水壓力超過滲透壓時，原水中的水分子就能夠透過半透膜進入另一側，從而獲得純凈水。

而原水中的溶解與非溶解的無機鹽​，重金屬離子​，有機物​，菌體​，膠體等物質無法通過半透膜，只能留在濃縮水中被放掉。

反滲透設備廣泛應用於醫藥行業、飲料行業、電子、電力行業等。

補充：半透膜是一種只允許離子和小分子自由通過的膜結構，生物大分子不能自由通過半透膜，其原因是因為半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大但比生物大分子如蛋白質​和澱粉​小。

半透膜在化學中只允許溶液通過，膠體和濁液均不能通過。

（粒子大小 濁液：大於100nm；

膠體：1~100nm；溶液：小於1nm 注1nm=1納米）

不同類型的半透膜的孔徑是不同的。

生物膜就是一種半透膜，植物細胞的原生質層​與細胞液​共同組成一個滲透系統，能夠允許一些小分子比如說水​、氧氣​、二氧化碳​等自由通過