Membranele de acetat de celuloză sunt straturi de peliculă ale unui ester, compuse din celuloză din fibre vegetale și un număr variabil de grupări acetil. Astfel de membrane permit trecerea apei, împiedicând sărurile să le pătrundă, așa că sunt folosite în procedurile de sterilizare la rece și ultrafiltrare. Celuloza este un lanț de molecule de glucoză legate, iar grupările acetil sunt structuri mici de molecule de carbon, hidrogen și oxigen. Aceste membrane sunt descrise ca fiind asimetrice, deoarece au o piele densă pe suprafața lor, cu un strat mai poros dedesubt. Atât pielea, cât și suportul sunt compuse din acetat de celuloză chimic identic, chiar dacă structura lor exterioară și aspectul sunt diferite.
În general, membranele de acetat de celuloză sunt compuse dintr-un polimer de celuloză fibroasă, fiecare moleculă de celuloză fiind legată fie de două sau trei grupări acetil dintr-o sursă cum ar fi acidul acetic. Aceste membrane ar putea avea doar grupări diacetil sau triacetil legate de celuloză sau ar putea avea un amestec al celor două. După ce celuloza și acidul acetic sunt combinate, împreună cu un catalizator precum acidul sulfuric, filmul rezultat este apoi plasat într-o baie de apă, care spălă excesul de acid acetic și creează straturile asimetrice în membrană. Deși membranele de acetat de celuloză sunt ieftine de produs și pot filtra cu ușurință apa clorurată, spre deosebire de alte tipuri de membrane, ele sunt limitate în capacitatea lor de a rezista la niveluri extreme de hidrogen potenz (pH).
Pe lângă filtrarea eficientă a sărurilor, membranele de acetat de celuloză nu leagă ușor moleculele organice și sunt destul de puternice, deci sunt o alegere excelentă pentru filtrarea compușilor organici precum proteinele și enzimele într-un cadru de laborator. Rezistența acestor membrane le face utile pentru păstrarea proteinelor pentru recuperare în timpul experimentelor sau proceselor în care aceste substraturi trebuie recuperate, motiv pentru care sunt utilizate ca produse de analiză alimentară și produse de monitorizare a mediului. Proprietățile membranelor de acetat de celuloză pot fi limitative în tehnicile de laborator care necesită imagistică, deoarece partea inferioară poroasă a acetatului de celuloză tinde să absoarbă lichidele și devine transparentă. Aceasta înseamnă că poate fi dificil să se determine cât de bine aderă aceste membrane la alte suprafețe sau la substraturi precum proteinele.
Transparența și rezistența membranelor de acetat de celuloză sunt două calități care au condus la utilizarea lor ca film în anii 1930. Aceste membrane, totuși, tind să se degradeze atunci când sunt expuse la acizi sau la căldură extremă, ceea ce duce la o peliculă inutilizabilă. Din acest motiv, acetatul de celuloză nu mai este o componentă obișnuită a filmului, dar a continuat să fie folosit în ultrafiltrare.