غشاهای MBR، ترکیبی از تصفیه بیولوژیکی با جداسازی غشایی با راندمان بالا، کیفیت پساب پایداری را ارائه می‌کنند و به حداقل ردپا نیاز دارند، و باعث می‌شوند که به طور گسترده در تصفیه فاضلاب و سناریوهای استفاده مجدد استفاده شوند.
غشاهای MBR معمولاً در ساخت و یا ارتقاء تصفیه خانه های فاضلاب شهری استفاده می شوند. آنها با ردپای نسبتاً کوچک به راندمان تصفیه بالایی دست می یابند و پساب تولید می کنند که استانداردهای آب بازیافت شده را برآورده می کند و می تواند برای سبز کردن شهری، شستشوی جاده ها یا تجدید آب منظر مورد استفاده قرار گیرد و آنها را به ویژه برای مناطق بزرگ شهری با منابع زمین محدود مناسب می کند.
غشاهای MBR برای تصفیه فاضلاب با غلظت بالا و یا پساب های مقاوم از صنایعی مانند فرآوری مواد غذایی، داروسازی، مواد شیمیایی و الکترونیک مناسب هستند. با توجه به غلظت لجن بالا و مقاومت در برابر شوک قوی در سیستم، آنها می توانند فاضلاب صنعتی را با نوسانات کیفیت قابل توجهی در حالی که الزامات تخلیه دقیق یا استانداردهای استفاده مجدد را برآورده می کنند، پایدارتر تصفیه کنند.
غشاهای MBR همچنین مزایایی در استفاده مجدد از آب خاکستری و سناریوهای تصفیه غیرمتمرکز دارند. برای مثال، سیستم‌های تصفیه فاضلاب در محل‌های-محل‌های مسکونی، مدارس، هتل‌ها و فرودگاه‌ها می‌توانند از فناوری MBR برای تصفیه فاضلاب در سایت و استفاده مجدد از آن برای شستشوی توالت، سبز کردن، یا محوطه‌سازی استفاده کنند و در نتیجه کارایی استفاده از منابع آب را بهبود بخشند. علاوه بر این، سیستم های MBR به دلیل ماژولار بودن و پایداری به طور گسترده در تصفیه آب اضطراری و مدیریت مناطق حساس از نظر اکولوژیکی استفاده می شود.