利用半透膜或選擇透過性離子交換膜使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè)通過膜向低濃度一側(cè)遷移的過程。這種過程是以濃度差為動力，也稱之為濃差滲析或自然滲析。在環(huán)境工程方面主要用于有機和無機電解質(zhì)的分離、純化和酸、堿廢液的處理和回收。
1、高濃度溶液中的溶質(zhì)以濃度差為推動力透過隔膜向低濃度溶液中遷移。
2、采用離子交換膜：陰膜、陽膜。
3、主要用于：回收酸、堿，但不能將它們濃縮。
4、優(yōu)勢：消耗能量極少、運行成本極低、膜壽命長

擴散滲析是指利用離子交換膜將濃度不同的進料液和接受液隔開，溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過膜而擴散到濃度低的一側(cè)，當膜兩側(cè)的濃度達到平衡時，滲析過程即停止進行。濃度差是滲析的推動力。在滲析過程中進料液和接受液一般是逆向流動的。

溶液中回收廢酸為例進一步闡述擴散滲析的過程，擴散滲析示意圖所示。回收酸需采用陰膜，陰膜帶正電，允許SO42-通過。在濃度差推動下，原液室中的SO42-向回收室的水中擴散滲析。除本身帶電外，離子交換膜孔道具有一定大小，因此還有“分子篩"的作用。當SO42-向回收室遷移時，也會夾帶H+及Fe2+過去，但因為H+小于Fe2+，H+隨SO42-滲析過去，而大部分Fe2+被阻擋。同時回收室中OH-離子濃度比原液室中的高，通過陰膜進入原液室，與原液室中的H+離子結合成水。結果從回收室流出的是硫酸，從原液室流出的是FeSO42-殘液。用擴散滲析法回收硫酸，只有原廢水硫酸濃度大于10%時，才有實用價值。