Fungsi teras membran MBR adalah untuk menggabungkan rawatan biologi dengan teknologi pengasingan membran, pada masa yang sama mencapai degradasi bahan pencemar dan{0}}pemisahan cecair pepejal yang cekap semasa rawatan air sisa, sekali gus menggantikan proses tangki pemendapan sekunder tradisional.
Fungsi paling penting bagi membran MBR ialah{0}}pemisahan cecair pepejal yang cekap. Ia mengasingkan sepenuhnya enapcemar teraktif daripada air terawat melalui penapisan mikro atau membran ultraturasan, menghasilkan efluen yang hampir bebas daripada pepejal terampai dan zarah enapcemar. Kaedah pengasingan ini lebih teliti daripada pemendapan tradisional, menghasilkan kualiti efluen yang lebih stabil dan berkesan mengelakkan turun naik rawatan yang disebabkan oleh pukal enap cemar.
Membran MBR meningkatkan kecekapan rawatan biologi dengan ketara. Oleh kerana modul membran boleh mengekalkan sepenuhnya enap cemar dalam reaktor, sistem boleh mengekalkan kepekatan enap cemar yang lebih tinggi dan umur enap cemar yang lebih lama, dengan itu meningkatkan kapasiti degradasi untuk bahan pencemar organik, nitrogen ammonia dan bahan pencemar lain. Ini menjadikan keseluruhan sistem rawatan biologi lebih berkuasa dan boleh mengurangkan jejak dengan ketara.
Membran MBR juga mempunyai fungsi penggunaan semula efluen dan pemulihan sumber. Air yang dirawat oleh MBR lazimnya memenuhi piawaian yang tinggi dan boleh digunakan secara langsung untuk kegunaan pelbagai air perbandaran, pengairan penghijauan atau penggunaan semula industri. Di kawasan yang mempunyai sumber air yang terhad atau piawaian pelepasan yang ketat, teknologi MBR telah menjadi pendekatan teknologi yang penting untuk rawatan dan penggunaan semula air sisa termaju.