Područje djelovanja nanofiltracije nalazi se između obrnute osmoze i ultrafiltracije. Zbog veličine pora na membranama promjera jednog nanometra dobila je ime. Nanofiltracija je relatino novi postupak obrade vode putem membanske filtracije.

Nanofiltracija se koristi za odvajanje rastvora malih molekularnih težina kao što su male organske molekule (poput saharoze i glukoze), anorganske soli, vodene otopine itd. Svoju primjenu nalazi u rashladnim sustavima za dekarbonizaciju vode, proizvodnji pića ili predpripremi ionskoj demineralizaciji radi smanjenja broja regeneracija i uštedi na kemikalijama. Sekundarnu primjenu nalazi kada je ciljano potrebno ukloniti štetne kemijske sastojke iz vode kao što su npr. arsen (As), pesticidi, sulfati i sl.

Učinkovitost procesa nanofiltracije ovisi o radnim uvjetima kao što su radni protok, tlak, temperatura i pH vodene otopine, te fizikalno-kemijska svojstva samih membrana. Ekološki gledano, nanofiltracija je prihvatljivija od obrnute osmoze budući da djeluje pri nešto nižem radnom tlaku, te slijedom toga ima i niže operativne troškove.