Cellulosaacetatmembran är filmskikt av en ester, sammansatt av växtfibern cellulosa och ett varierande antal acetylgrupper. Sådana membran tillåter vatten att passera igenom samtidigt som salter inte tränger igenom dem, så de används i kallsterilisering och ultrafiltreringsprocedurer. Cellulosa är en kedja av sammanlänkade glukosmolekyler, och acetylgrupper är små strukturer av kol-, väte- och syremolekyler. Dessa membran beskrivs som asymmetriska, eftersom de har en tät hud på sin yta med ett mer poröst lager under dem. Både huden och stödet består av kemiskt identiskt cellulosaacetat, även om deras yttre struktur och utseende är olika.
I allmänhet är cellulosaacetatmembran sammansatta av en polymer av fibrös cellulosa, där varje cellulosamolekyl är bunden till antingen två eller tre acetylgrupper från en källa såsom ättiksyra. Dessa membran kan ha endast diacetyl- eller triacetylgrupper bundna till cellulosa, eller så kan de ha en blandning av de två. Efter att cellulosa och ättiksyra har kombinerats, tillsammans med en katalysator såsom svavelsyra, placeras den resulterande filmen i ett vattenbad, som tvättar bort överflödig ättiksyra och skapar de asymmetriska skikten i membranet. Även om cellulosaacetatmembran är billiga att tillverka och enkelt kan filtrera klorerat vatten, till skillnad från andra typer av membran, är de begränsade i sin förmåga att motstå extrema halter av potenzväte (pH).
Förutom att effektivt filtrera salter binder cellulosaacetatmembran inte organiska molekyler lätt och är ganska starka, så de är ett utmärkt val för att filtrera organiska föreningar som proteiner och enzymer i laboratoriemiljö. Styrkan hos dessa membran gör dem användbara för att hålla proteiner för återvinning under experiment eller processer där dessa substrat måste hämtas, vilket är anledningen till att de används som livsmedelsanalysprodukter och miljöövervakningsprodukter. Egenskaperna hos cellulosaacetatmembran kan dock vara begränsande i labbtekniker som kräver bildbehandling, eftersom den porösa undersidan av cellulosaacetatet tenderar att absorbera vätskor och blir genomskinlig. Detta innebär att det kan vara svårt att avgöra hur väl dessa membran fäster till andra ytor eller till substrat som proteiner.
Transparensen och styrkan hos cellulosaacetatmembran är två egenskaper som ledde till att de användes som film på 1930-talet. Dessa membran tenderar dock att brytas ned när de utsätts för syror eller extrem värme, vilket leder till oanvändbar film. Av denna anledning är cellulosaacetat inte längre en vanlig filmkomponent, men det har fortsatt att användas vid ultrafiltrering.