大流量濾芯微孔膜過濾過程的驅動力（即施加在被過濾流體上的壓力）使流體過濾。以液體過濾為例，液體和小顆粒（溶質）通過膜過濾液收集，懸浮顆粒通過膜過濾液收集，作為濃縮截留物收集。顆粒被捕獲的機理取決于膜的性能（物理和化學）和膜與顆粒之間的相互作用。當膜的孔徑小于懸浮顆粒的尺寸時，顆粒在幾何開頭被遮擋，不能進入或通過膜，而是與透過液分離，稱為表面過濾或篩選機理。
 

如果膜的孔徑比粒子大，在這種情況下，粒子可以進入膜孔，當它與孔壁接觸并粘附在上面時，它們就會被過濾掉，因為這種過濾發生在膜體內，所以這種分離機理被稱為深度過濾機理。
 

根據膜兩側的主體液和透過液的流動方向，大流量濾芯的微濾過程可以分為并流和錯流兩個過程。實驗室使用濾紙和漏斗共享沉淀物和溶液，被分離的主體懸浮液在自身的靜壓或透過液側的真空度下通過濾紙分離。此時，主體與透過液并流流動，稱為并流微濾。在并流微濾中，被膜截留的顆粒隨時堆積成濾餅層。如果使用深度過濾膜，截留顆粒會堆積在膜內空穴中。如果使用表面過濾膜，截留顆粒會堆積在膜內空穴中。如果使用表面過濾膜，截留顆粒會堆積在膜表面。在這兩種情況下，都會導致過濾阻力增加。當過濾在恒壓條件下進行時，會導致透過濾通量下降。如果在恒通量條件下進行，會導致膜兩側壓力上升高。因此，并流微濾必須定期去除膜上堆積的顆粒或更換膜上堆積的顆粒。
 

當主體懸浮液與膜表面相切流動時，主體液中的顆粒被膜截取，通過液體垂直于膜表面，通過膜流出。這個過程叫做錯流微濾，有時也叫切線微濾。被膜截取的顆粒在膜表面形成濾餅層。由于主體液與膜表面在壓力下相切，產生高剪切力，可以去除膜表面的濾餅顆粒，所以濾餅層比較薄。微濾的錯流結構在控制濃差極化和濾餅層堆積方面有效。因此，長期操作仍能保持較高的通量。