為了提高膜通量，保證膜的正常穩定運行，在微濾/超濾前需對料液進行預處理，雖然微濾/超濾的預處理過程不像反滲透/納濾系統那樣嚴格，但其也是保證實現微濾/超濾過程正常運行的關鍵。
通常用孔徑5μm～10μm的過濾器去除料液中的懸浮物、鐵銹。對于0.3μm～5μm微細顆粒和膠體，可加入絮凝劑結成大顆粒，再過濾。預處理工藝是根據原水水質情況及處理的要求決定的，沒有固定的模式，下列原則可供參考：
1地下水及含懸浮物、膠體物質<50mg/L時，宜采用直接過濾或在管道加入絮凝劑。
2地面水及含懸浮物、膠體物質>50mg/L時，應采用混凝沉淀－過濾。
3當原水中油脂較多時，應先破乳，除去浮油，再按常規程序處理。
4原水中微生物較多時，先加氯殺菌再按常規預處理處理。
5低硬度水采用砂濾，高硬度水石灰軟化后再砂濾。
介質過濾常用石英砂和無煙煤。石英砂顆粒有效直徑為0.35～0.5mm，無煙煤過濾器顆粒有效直徑為0.7～0.8mm，當采用石英砂+無煙煤的雙介質過濾器時，它允許懸浮物等雜質進入過濾層內部，產生更有效的深層過濾而延長清洗間隔。過濾介質的最小設計總床層深度為0.8m，在雙介質過濾器中，通常填充0.5m高的石英砂和0.4m高的無煙煤。
膠體懸浮物細小，且由于介質電荷之間的同性電荷排斥，單獨過濾不起作用，在此情況下，必須投加絮凝劑，常用的絮凝劑有三氯化鐵、鋁劑和陽離子聚合物。陽離子聚合物在低劑量下就有效果，且不明顯增加過濾器介質的固體符合，但是，它也是非常強的污染物，少量的陽離子聚合物就能堵塞膜，且往往難以去除，當選用其作為過濾助劑時，必須小心使用。