Kompositmembranen bestehen aus mindestens zwei Materialphasen, häufig einer porösen Trägerstruktur und einer funktionellen Schicht. In der Werkstoffwissenschaft werden sie zur selektiven Trennung von Gasen, Flüssigkeiten oder Ionen eingesetzt. Durch gezielte Kombination von Polymeren, Keramiken oder Metallen lassen sich Permeabilität, Selektivität, mechanische Stabilität, Fouling-Resistenz und Temperatur- bzw. Chemikalienbeständigkeit einstellen.