UF, הנקרא גם סיבים חלולים, הוא תהליך סינון פיזי המפריד נוזלים על ידי שימוש בגודל הנקבוביות של ממברנות אולטרה סינון; גודל הנקבוביות הוא בדרך כלל 0.1-0.01 מיקרון. בטיפול במים, הוא יכול לסנן בעיקר חיידקים, וירוסים, אבקת פחמן וחומרים אורגניים מולקולריים גדולים אחרים. אולם, הוא אינו יכול להסיר ביעילות חומרים אורגניים בעלי משקל מולקולרי נמוך כגון חומרי הדברה, קוטלי עשבים, חומרי ניקוי, מתכות כבדות וחומרים מזיקים כגון יוני ברזל ומנגן הנוצרים במהלך הובלת מי ברז. המים המטוהרים על ידי מוצרי טיהור מים בסינון אולטרה יכולים לעמוד בתקנים לשתייה ישירה, אך אפקט הסינון הכולל ואיכות המים אינם טובים.
שיטת סינון הממברנה של ממברנת סינון אולטרה תוך שימוש בהפרש לחצים ככוח מניע היא סינון ממברנת אולטרה סינון. ממברנות אולטרה סינון עשויות בעיקר מסיבי אצטט או מחומרים פולימריים בעלי תכונות דומות. הוא מתאים ביותר להפרדה והעשרה של מומסים בפתרונות עיבוד. הוא משמש גם בדרך כלל להפרדה של מתלים קולואידים שקשה להשלים על ידי טכנולוגיות הפרדה אחרות. תחום היישום שלה מתרחב כל הזמן.
