Характеристиката на композитната мембрана е направена главно от горните два материала, които са съставени от много тънък плътен слой и порест поддържащ слой. Порестият поддържащ слой, известен също като основен филм, играе роля в подобряването на механичната якост; Плътният слой, известен още като епидермален слой, играе роля в обезсоляването, поради което се нарича още обезсолен слой. Дебелината на слоя за обезсоляване обикновено е 50 nm, като най-тънкият е 30 nm.
Асиметричните мембрани, направени от един материал, имат следните недостатъци:
1. Има уплътнен преходен слой между плътния слой и поддържащия слой.
2. Най-тънката граница на дебелината на епидермалния слой е 100 nm и е трудно да се намали натискането чрез намаляване на дебелината на мембраната.
3. Степента на обезсоляване и степента на пропускливост са взаимно ограничени, тъй като е трудно за един и същ материал да има едновременно предимства за обезсоляване и поддържане.
Композитната мембрана ефективно решава горните проблеми, като избира материали с добро обезсоляване и висока механична якост както за плътния слой, така и за изискванията на поддържащия слой. По този начин, плътният слой на композитната мембрана може да бъде направен много тънък, което е от полза за намаляване на съпротивлението; В същото време елиминира преходната зона и има добра якост на натиск.
