MBR是一種將高效膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝，它用具有獨特結構的浸沒式膜組件置于曝氣池中，經過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵這濾膜過濾后抽出.。它與傳統污水處理方法具有很大區別，取代了傳統生化工藝中二沉池和三級處理工藝。

由于膜的存在大大提高了系統固液分離的能力，從而使系統出水，水質和容積負荷都得到大幅度提高，經膜處理后的水水質標準高（超過國家一級A標準），經過消毒，后形成水質和生物安全性高的優質再生水，可直接作為新生水源。由于膜的過濾作用，微生物被完全截留在生物反應器中，實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統活性污泥中污泥膨脹問題。膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強，可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩余污泥產量低、設備緊湊、占地面積少（只有傳統工藝的1/3-1/2）、增量擴容方便，自動化程度高，操作簡單等優點。