Membran selulosa asetat adalah lapisan film dari ester, terdiri dari selulosa serat tanaman dan sejumlah kelompok asetil yang bervariasi. Membran semacam itu memungkinkan air melewatinya sambil menjaga garam agar tidak meresap, sehingga digunakan dalam prosedur sterilisasi dingin dan ultrafiltrasi. Selulosa adalah rantai molekul glukosa yang terhubung, dan gugus asetil adalah struktur kecil molekul karbon, hidrogen, dan oksigen. Membran ini digambarkan sebagai asimetris, karena mereka memiliki kulit padat di permukaannya dengan lapisan yang lebih berpori di bawahnya. Baik kulit dan penyangganya terdiri dari selulosa asetat yang identik secara kimiawi, meskipun struktur dan penampilannya berbeda.
Umumnya, membran selulosa asetat terdiri dari polimer selulosa berserat, dengan setiap molekul selulosa terikat pada dua atau tiga gugus asetil dari sumber seperti asam asetat. Membran ini mungkin hanya memiliki gugus diacetyl atau triacetyl yang terikat pada selulosa, atau mereka mungkin memiliki campuran keduanya. Setelah selulosa dan asam asetat digabungkan, bersama dengan katalis seperti asam sulfat, film yang dihasilkan kemudian ditempatkan dalam penangas air, yang menghilangkan kelebihan asam asetat dan menciptakan lapisan asimetris pada membran. Meskipun membran selulosa asetat tidak mahal untuk diproduksi dan dapat dengan mudah menyaring air terklorinasi, tidak seperti jenis membran lainnya, mereka terbatas dalam kemampuannya untuk menahan tingkat potensi hidrogen (pH) yang ekstrim.
Selain menyaring garam secara efektif, membran selulosa asetat tidak mudah mengikat molekul organik dan cukup kuat, sehingga merupakan pilihan yang sangat baik untuk menyaring senyawa organik seperti protein dan enzim dalam pengaturan laboratorium. Kekuatan membran ini membuatnya berguna untuk menahan protein untuk pemulihan selama percobaan atau proses di mana substrat ini harus diambil, itulah sebabnya mereka digunakan sebagai produk analisis makanan dan produk pemantauan lingkungan. Sifat-sifat membran selulosa asetat dapat membatasi teknik laboratorium yang membutuhkan pencitraan, karena bagian bawah selulosa asetat yang berpori cenderung menyerap cairan dan menjadi transparan. Ini berarti sulit untuk menentukan seberapa baik membran ini menempel pada permukaan lain atau substrat seperti protein.
Transparansi dan kekuatan membran selulosa asetat adalah dua kualitas yang menyebabkan penggunaannya sebagai film pada tahun 1930-an. Membran ini, bagaimanapun, cenderung menurun ketika terkena asam atau panas yang ekstrim, yang menyebabkan film tidak dapat digunakan. Untuk alasan ini, selulosa asetat tidak lagi menjadi komponen film yang umum, tetapi terus digunakan dalam ultrafiltrasi.