نانوفیلتراسیون فرآیند فیلتراسیون غشایی نسبتاً جدیدی است که بیشتر در حالتی استفاده می‌شود که کل مواد جامد محلول در آب مانند آب‌های سطحی یا آب شیرین زیرزمینی کم است و با هدف نرم کردن (حذف کاتیون‌های چند ظرفیتی) و حذف پیش سازهای جانبی ضدعفونی مانند مواد آلی طبیعی و مواد آلی مصنوعی استفاده می‌شوند.

   از نانوفیلتراسیون اخیراً در کاربردهای فرآوری غذا مانند مواد لبنی نیز، بسیار استفاده می‌شود.

   نانوفیلتراسیون روشی بر پایه فیلتر غشایی است که از سوراخ‌های استوانه‌ای با ابعاد نانو استفاده کرده و در زاویه 90 درجه از غشا می‌گذرد. نانوفیلتراسیون ها سوراخ‌هایی با اندازه 1 تا 10 نانومتر دارند. این ابعاد از میکروفیلتراسیون کوچک‌تر بوده و از سوراخ‌های روش اسمز معکوس بزرگ‌تر هستند. غشاهای استفاده شونده غالباً از فیلم‌های نازک پلیمری ساخته‌شده‌اند. موادی که عموماً از آن‌ها استفاده می‌شوند شامل پلی اتیلن ترفتالات یا فلزهایی مانند آلومینیوم هستند. ابعاد منافذ از طریق pH، دما و زمان فرآیند بزرگ شدن منافذ از 1 تا 106 سانتی مترمربع، کنترل می‌شود. غشاهای ساخته شده از پلی اتیلن ترفتالات یا مواد مشابه، به نام غشاهای track-etch شناخته می‌شوند. این اسم بواسطه نوع ساخت منافذ انتخاب شده است. Tracking شامل بمباران فیلم پلیمری نازک با ذرات با انرژی بسیار زیاد است. این امر موجب تشکیل غشا به صورت شیمیایی یا اصطلاحاً etched می‌شود که همان منافذ هستند. غشاهای درست شده از فلزات مانند آلومینیم، به صورت رشد الکترومغناطیسی یک صفحه نازک اکسید آلومینیم از فلز آلومینیم در محیط اسیدی، ایجاد می‌شوند.