یکی از رایج ترین مواد غشایی اولترافیلتراسیون پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) است. این ماده مقاومت شیمیایی و اکسیداسیون بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد و عملکرد پایدار طولانی‌مدت در محیط‌های حاوی کلر یا محیط‌های پیچیده آب را امکان‌پذیر می‌کند و باعث می‌شود که به طور گسترده در سیستم‌های تصفیه آب شهری و صنعتی استفاده شود. غشاهای PVDF معمولاً با آب دوستی اصلاح می شوند تا رسوب غشاء را کاهش دهند و پایداری شار را بهبود بخشند.
یکی دیگر از مواد رایج پلی اتر سولفون (PES) یا پلی سولفون (PSF) است. این مواد دارای استحکام مکانیکی بالا و پایداری حرارتی خوب، با ساختار غشایی یکنواخت و عملکرد جداسازی پایدار هستند که آنها را برای کاربردهای فیلتراسیون دقیق با الزامات کیفیت آب بالا مناسب می‌سازد. با این حال، آب دوستی طبیعی آنها نسبتاً ضعیف است، معمولاً نیاز به اصلاح سطح یا افزودنی برای بهبود خواص ضد رسوب آنها دارد.
همچنین برخی مواد جدیدتر یا اصلاح شده مانند PAN (پلی اکریلونیتریل)، CA (استات سلولز) و غشاهای اولترافیلتراسیون سرامیکی نیز وجود دارند. غشاهای سرامیکی از مواد معدنی مانند آلومینا و اکسید زیرکونیوم ساخته شده‌اند که دارای مقاومت بسیار قوی در برابر حرارت، مقاومت اسیدی و قلیایی و قابلیت‌های ضد رسوب هستند که آنها را برای محیط‌های صنعتی شدید، اما با هزینه بالاتر، مناسب می‌سازد. به طور کلی، انتخاب مواد غشایی اولترافیلتراسیون نیاز به تعادل بین عملکرد، هزینه و محیط کاربرد دارد تا نیازهای سیستم‌های مختلف تصفیه آب را برآورده کند.