MBR membrānas tehnoloģija apvieno bioloģisko attīrīšanu ar membrānas atdalīšanu, kā rezultātā rodas būtiskas atšķirības struktūrā un darbībā, salīdzinot ar tradicionālajiem notekūdeņu attīrīšanas procesiem. Tās galvenās īpašības atspoguļojas attīrīšanas efektivitātē, notekūdeņu kvalitātē un sistēmas darbībā.
Visredzamākā MBR membrānu īpašība ir to stabilais un kvalitatīvais{0}}notekais. Membrānas moduļi tieši aiztur suspendētās cietās vielas un mikroorganismus, kā rezultātā notekūdeņi praktiski nesatur suspendētās cietās vielas (SS). Tam ir arī augsts baktēriju un dažu vīrusu aiztures līmenis, kā rezultātā kopējā notekūdeņu kvalitāte ir daudz labāka par tradicionālajiem sekundārās sedimentācijas tvertnes procesiem un atbilst stingrākiem atkārtotas izmantošanas standartiem.
Sistēma darbojas ar lielu kravnesību, un tai ir nepieciešama neliela platība. Tā kā membrāna pilnībā aiztur dūņas, reaktorā var uzturēt augstu dūņu koncentrāciju un ilgu dūņu vecumu, tādējādi uzlabojot organisko vielu un slāpekļa un fosfora atdalīšanas efektivitāti. Lai nodrošinātu tādu pašu attīrīšanas jaudu, MBR sistēmām parasti ir nepieciešams mazāk zemes nekā tradicionālajiem aktīvo dūņu procesiem, padarot tās piemērotākas apgabaliem ar ierobežotiem zemes resursiem.
MBR membrānām ir arī spēcīga izturība pret triecienslodzēm. Pateicoties lielajai mikrobu biomasai un ilgajam dūņu aiztures laikam sistēmā, pat ietekmīgās kvalitātes vai kvantitātes svārstības var uzturēt stabilu apstrādes veiktspēju. Tomēr membrānas piesārņojums ir arī problēma tās darbības laikā, jo, lai saglabātu stabilu plūsmu, nepieciešama atpakaļmazgāšana, aerācijas beršana vai ķīmiska tīrīšana. Tā ir tās darbības un pārvaldības galvenā iezīme.