卷式膜元件类似一个长信封状的膜口袋，开口的一边黏结在含有开孔的产品水中心管上。将多个膜口袋卷绕到同一个产品中心管上，使给水水流从膜的外侧流过，在给水压力下，使淡水通过膜进入膜口袋后汇流入产品水中心管内为了便于产品水在膜袋内流动，在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层；为了使给水均匀流过膜袋表面并给水流以扰动，在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔网层。
卷式膜元件给水流动与传统的过滤流方向不同，给水是从膜元件端部引入，给水沿着膜表面平行的方向流动，被分离的产品水是垂直于膜表面，透过膜进入产品水膜袋的，如此，形成一个垂直、横向相互交叉的流向。水中的颗粒物仍留在给水（逐步地形成浓水）中，并被横向水流带走，如果膜元件的水通量过大，或回收率过高 （指超过制造厂导则规定），盐分和胶体滞留在膜表面上的可能性就越大。浓度过高会形成浓差极化，胶体颗粒会污染膜表面。
卷式膜元件广泛用于气体和液体的分离过程，其主要工艺特点如下。
① 结构紧凑，单位体积内有效膜面积较大。
② 制作工艺相对简单。
③ 安装、操作比较方便。
它的缺点如下
① 适合在低流速，低压下操作，高压操作难度较大。
② 在使用过程中，膜一旦被污染，不易清洗，因而对原料的前处理要求高
