In Kapillarmodulen wird ein Bündel von innen hohlen Kapillaren in ein Gehäuse eingebracht und beidseitig an den Enden dichtend mit aushärtendem Harzmaterial vergossen. Die Wände der Kapillaren sind die Membran. Das Konzentrat (Retentat) strömt unter hoher Strömungsgeschwindigkeit und unter Druck durch das Innere der Kapillaren. Das Filtrat (Permeat) durchdringt die Membran, sammelt sich im Gehäuse und wird von diesem über Filtratanschlüsse abgeleitet.

Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche Membranmaterialien zum Einsatz kommen, die entweder aus Kunststoff oder Keramik bestehen.