膜设备是由膜组件组合而成。而中空纤维膜组件则是由许多根中空纤维膜丝组装而成。中空纤维膜丝是整个设备的灵魂与核心。目前常用的组件形式之—是柱式组件。通常一个柱式组件内装有上干根甚至上万根中空纤维膜丝。依据不同的中空纤维膜丝过滤形式，中空纤维膜组件的组装形式分为两种：外压式与内压式组件。而组件的形式则由中空纤维膜丝的过滤形式决定。
中空纤维膜的过滤形式分为两种：外压式（图2a)与内压式（图2b)。外压式过滤时，原液在中空纤维膜壁的外侧流动，小分子物质在压力作用下， 从外向内透过中空纤维的膜壁，然后从中空纤维内两端流出来，成为透过液，也叫滤液，而剩下的液体（浓缩液）则被分离在膜壁外（图2a)。
内压式过滤时， 原液从中空纤维膜壁的内侧进入，小分子物质在外界压力作用下， 从中空纤维的膜壁内侧—渗透到外侧， 剩下的液体则从中空纤维内侧的另 端流出（图2b)。
外压柱式膜组件由外压式中空纤维膜丝组装而成。原液在组件内流动时， 从中空纤维膜的外侧流入， 小分子物质由外向里透过中空纤维的膜壁， 成为透过液， 并从中空纤维的内腔流出（图3a)。 而剩下的中空纤维外侧的浓缩液则从柱式外壳的出口流出。 原液在外压式膜组件内流动时， 在膜丝之间流动， 膜丝存在 定的自由活动空间， 因而比较适合千原水水质较差、 悬浮物含量较离的情况。
同样的道理， 内压柱式膜组件由内压式中空纤维膜—丝组装而成。 原料液从中空纤维膜丝的一端进入到中空纤维膜内腔内，小分子物质在外在压力下， 从中空纤维的内壁渗透到外壁， 并顺着膜丝外侧流出， 成为透过液（图3b)。 如果产生浓缩液， 浓缩液则从中空纤维膜丝内腔的另一端流出（图3c)。原液在内压式膜组件内流动时， 其进水流道是中空纤维的内腔， 为防止堵塞， 对原液的颗粒尺寸大小和含量都有较严格的限制， 因而适合千原水水质较好的情况。
