Salah satu bahan membran ultraturasan yang paling biasa ialah polyvinylidene fluoride (PVDF). Bahan ini mempamerkan rintangan kimia dan pengoksidaan yang sangat baik, membolehkan-operasi stabil jangka panjang dalam-persekitaran air yang mengandungi klorin atau kompleks, menjadikannya digunakan secara meluas dalam sistem rawatan air perbandaran dan perindustrian. Membran PVDF biasanya diubah suai dengan hidrofilik untuk mengurangkan kekotoran membran dan meningkatkan kestabilan fluks.
Satu lagi bahan biasa ialah polyethersulfone (PES) atau polysulfone (PSF). Bahan ini mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi dan kestabilan terma yang baik, dengan struktur membran seragam dan prestasi pemisahan yang stabil, menjadikannya sesuai untuk aplikasi penapisan ketepatan dengan keperluan kualiti air yang tinggi. Walau bagaimanapun, hidrofilik semulajadi mereka agak lemah, biasanya memerlukan pengubahsuaian permukaan atau bahan tambahan untuk memperbaiki sifat antifoulingnya.
Terdapat juga beberapa bahan yang lebih baru atau diubah suai, seperti PAN (polyacrylonitrile), CA (selulosa asetat), dan membran ultraturasan seramik. Membran seramik diperbuat daripada bahan bukan organik seperti alumina dan zirkonium oksida, mempunyai rintangan suhu-tinggi yang sangat kuat, rintangan asid dan alkali serta keupayaan antikotoran, menjadikannya sesuai untuk persekitaran industri yang melampau, tetapi pada kos yang lebih tinggi. Secara keseluruhan, pemilihan bahan membran ultraturasan memerlukan keseimbangan antara prestasi, kos dan persekitaran aplikasi untuk memenuhi keperluan sistem rawatan air yang berbeza.