Membranski modul: To je osrednja komponenta MBR, običajno sestavljena iz mikrofiltracijskih ali ultrafiltracijskih membranskih materialov. Pogosti materiali vključujejo PVDF, modificiran PVDF ali polietersulfon. Membranska vlakna ali ploščate membrane so razporejene na poseben način, da tvorijo filtrirno plast z enakomerno velikostjo por, ki se uporablja za zadrževanje aktivnega blata, suspendiranih trdnih snovi in mikroorganizmov, hkrati pa omogoča prehajanje čiste vode.
Membranska podporna struktura: Ta struktura se uporablja za pritrditev in zaščito membranskih vlaken ali listov. Običajne strukture vključujejo okvirje iz votlih vlaken ali okvirje iz pločevinaste membrane. Ta del določa mehansko trdnost in odpornost membranskega modula proti obraščanju. Podporna struktura vključuje tudi pretočne kanale za ustvarjanje pretočnega stanja mešane tekočine na površini membrane, kar zmanjšuje usedanje onesnaževal.
Operacijski sistem: To vključuje prezračevalni sistem, sesalni sistem in sistem za povratno pranje. Prezračevalni sistem zmanjša onesnaženje membrane z mešanjem površine membrane z zračnimi mehurčki; sesalni sistem zagotavlja podtlak za pogon permeata skozi membransko plast; in sistem povratnega izpiranja občasno odstranjuje blokade iz membranskih por, da obnovi pretok. Te tri komponente delujejo skupaj, da zagotovijo stabilnost in učinkovitost obdelave MBR membrane med dolgo-delovanjem.