MBR membraantehnoloogia ühendab bioloogilise puhastamise membraanide eraldamisega, mille tulemuseks on olulised erinevused struktuuris ja toimimises võrreldes traditsiooniliste reoveepuhastusprotsessidega. Selle peamised omadused kajastuvad puhastamise tõhususes, heitvee kvaliteedis ja süsteemi toimimises.
MBR-membraanide silmapaistvaim omadus on nende stabiilne ja kõrgekvaliteetne{0}}heide. Membraanimoodulid hoiavad vahetult hõljuvaid tahkeid aineid ja mikroorganisme, mille tulemuseks on heitvesi, mis on praktiliselt hõljuvatest ainetest vaba (SS). Sellel on ka kõrge bakterite ja mõnede viiruste retentsioonimäär, mille tulemuseks on heitvee üldine kvaliteet, mis on palju parem kui traditsioonilised sekundaarsed settepaagi protsessid ja vastab rangematele taaskasutusstandarditele.
Süsteem töötab suure kandevõimega ja nõuab väikest ruumi. Kuna membraan hoiab muda täielikult kinni, saab reaktoris säilitada muda kõrge kontsentratsiooni ja pikka vanust, parandades seeläbi orgaanilise aine ning lämmastiku ja fosfori eemaldamise efektiivsust. Sama puhastusvõimsuse jaoks vajavad MBR-süsteemid tavaliselt vähem maad kui traditsioonilised aktiivmudaprotsessid, mistõttu need sobivad paremini piiratud maaressurssidega aladele.
MBR-membraanidel on ka tugev vastupidavus löögikoormustele. Tänu suurele mikroobsele biomassile ja muda pikale peetumisajale süsteemis võivad isegi mõju kvaliteedi või kvantiteedi kõikumised säilitada stabiilse puhastustulemuse. Siiski on membraani saastumine probleemiks ka selle töötamise ajal, mis nõuab tagasipesu, õhuga puhastamist või keemilist puhastamist, et säilitada stabiilne voo. See on selle toimimise ja juhtimise põhijoon.