Die Grenzschicht (engl. boundary-layer) ist eine dünne Schicht (einige Mikrometer dick), die sich direkt auf der Oberfläche der Membran befindet und die durch die Strömung der Flüssigkeit beeinflusst wird. Diese Schicht entsteht durch die Wechselwirkung zwischen der fliessenden Flüssigkeit und der Membranoberfläche. Die Grenzschicht beeinflusst den Massentransfer von gelösten Stoffen durch die Membran. Daher ist es wichtig, dass die Grenzschicht dünn bleibt, um eine bessere Filtration zu gewährleisten. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit, umso dünner die Grenzschicht.