Et tyndt fast stof, der tillader visse stoffer at diffundere gennem dem, kaldes en semipermeabel membran. Semipermeable membraner er typisk lavet af materialer som cellulose, celluloseacetat eller polycarbonat. De har porer, der er små nok til at blokere passagen af større molekyler, såsom proteiner og stivelse, men tillader mindre molekyler, såsom vand og ioner, at passere igennem. Semipermeable membraner bruges i en række forskellige anvendelser, herunder vandrensning, dialyse og produktion af biobrændstoffer.