Celuloza acetatne membrane su slojevi filma estera, koji se sastoje od celuloze biljnih vlakana i različitog broja acetilnih skupina. Takve membrane propuštaju vodu, a ne propuštaju soli u njih, pa se koriste u postupcima hladne sterilizacije i ultrafiltracije. Celuloza je lanac povezanih molekula glukoze, a acetilne skupine su male strukture molekula ugljika, vodika i kisika. Ove membrane su opisane kao asimetrične, jer na svojoj površini imaju gustu kožu s poroznijim slojem ispod. I koža i potpora sastavljeni su od kemijski identičnog celuloznog acetata, iako su njihova vanjska struktura i izgled različiti.
Općenito, celulozno acetatne membrane se sastoje od polimera vlaknaste celuloze, pri čemu je svaka molekula celuloze vezana na dvije ili tri acetilne skupine iz izvora kao što je octena kiselina. Ove membrane mogu imati samo diacetilne ili triacetilne skupine vezane za celulozu, ili mogu imati mješavinu njih dvoje. Nakon što se celuloza i octena kiselina sjedine, zajedno s katalizatorom kao što je sumporna kiselina, dobiveni film se zatim stavlja u vodenu kupelj, koja ispire višak octene kiseline i stvara asimetrične slojeve u membrani. Iako su celulozno acetatne membrane jeftine za proizvodnju i mogu lako filtrirati kloriranu vodu, za razliku od drugih vrsta membrana, one su ograničene u svojoj sposobnosti da izdrže ekstremne razine vodika (pH).
Osim što učinkovito filtriraju soli, membrane od acetata celuloze ne vežu lako organske molekule i prilično su jake, pa su izvrstan izbor za filtriranje organskih spojeva poput proteina i enzima u laboratorijskim uvjetima. Čvrstoća ovih membrana čini ih korisnim za držanje proteina za oporavak tijekom eksperimenata ili procesa u kojima se ti supstrati moraju dohvatiti, zbog čega se koriste kao proizvodi za analizu hrane i proizvodi za praćenje okoliša. Svojstva celuloznih acetatnih membrana mogu biti ograničavajuća u laboratorijskim tehnikama koje zahtijevaju snimanje, jer porozna donja strana celuloznog acetata nastoji apsorbirati tekućine i postaje prozirna. To znači da može biti teško odrediti koliko dobro te membrane prianjaju na druge površine ili na supstrate kao što su proteini.
Prozirnost i čvrstoća celuloznih acetatnih membrana dvije su osobine koje su dovele do njihove upotrebe kao filma 1930-ih. Ove membrane, međutim, imaju tendenciju degradacije kada su izložene kiselinama ili ekstremnoj toplini, što dovodi do neupotrebljivog filma. Iz tog razloga, celulozni acetat više nije uobičajena komponenta filma, ali se nastavio koristiti u ultrafiltraciji.