วัสดุเมมเบรนกรองอัลตราฟิลเตรชันที่พบบ่อยที่สุดชนิดหนึ่งคือโพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) วัสดุนี้มีความทนทานต่อสารเคมีและออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม ช่วยให้-การทำงานมีเสถียรภาพในระยะยาว-ในสภาพแวดล้อมของน้ำที่มีคลอรีนหรือมีความซับซ้อน ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบบำบัดน้ำเสียของเทศบาลและอุตสาหกรรม โดยทั่วไปแล้ว เมมเบรน PVDF จะถูกดัดแปลงด้วยคุณสมบัติชอบน้ำเพื่อลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนและปรับปรุงความเสถียรของฟลักซ์
วัสดุทั่วไปอีกชนิดหนึ่งคือโพลีเอเทอร์ซัลโฟน (PES) หรือโพลีซัลโฟน (PSF) วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงเชิงกลสูงและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี โดยมีโครงสร้างเมมเบรนที่สม่ำเสมอและประสิทธิภาพการแยกสารที่เสถียร ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานการกรองที่มีความแม่นยำและความต้องการคุณภาพน้ำสูง อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการชอบน้ำตามธรรมชาติค่อนข้างอ่อนแอ โดยปกติแล้วจะต้องมีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวหรือสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในการกันเพรียง
นอกจากนี้ยังมีวัสดุใหม่หรือวัสดุที่มีการดัดแปลง เช่น PAN (โพลีอะคริโลไนไตรล์), CA (เซลลูโลสอะซิเตต) และเยื่อกรองอัลตราฟิลเตรชันแบบเซรามิก เมมเบรนเซรามิกทำจากวัสดุอนินทรีย์ เช่น อลูมินาและเซอร์โคเนียมออกไซด์ มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง-สูงมาก ทนต่อกรดและด่าง และมีความสามารถในการกันเพรียง ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง แต่มีต้นทุนสูงกว่า โดยรวมแล้ว การเลือกใช้วัสดุเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชั่นจำเป็นต้องมีความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ต้นทุน และสภาพแวดล้อมการใช้งาน เพื่อตอบสนองความต้องการของระบบบำบัดน้ำที่แตกต่างกัน