超濾膜組件的結構設計是連接膜絲特點和操作參數的中間紐帶。在眾多的形式中，目前以中空纖維膜為主，也有管式和卷式膜，組件的結構需要考慮的因素包括：
1、盡量優化膜的填充密度，增加單位體積的產水量；
2、盡量減小濃差極化的影響；
3、對進水水質的要求越寬越好；
4、便于清洗；
5、降低制造成本。
中空纖維膜以其無可比擬的優勢成為超濾的主要形式。根據致密層位置不同，中空纖維濾膜又可分為內壓膜、外壓膜兩種。
外壓式膜的進水流道在膜絲和膜殼內壁之間，膜絲存在一定的自由活動空間，因而更適合于原水水質較差、懸浮物含量較高的情況，抗沖擊能力強，適用范圍廣；內壓式膜的進水流道是中空纖維的內腔，為防止堵塞，對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制，因而適合于原水水質較好的工況。
陶氏超濾膜組件，采用納污量更高的外壓式結構，具有更大的過濾面積，允許采用氣擦洗工藝，使清洗更簡便、更徹底，可以很大限度地減小膜絲污堵，恢復超濾膜的通量。采用外壓式的結構設計，通常以死端或全流過濾為主，但也可以很方便地轉換成濃水排放過濾或者錯流過濾模式，與后兩種過濾模式相比，全流過濾的進水流量小、能耗低，因而運行成本更低。
