微生物包括细菌、藻类、真菌及其芽孢、孢子和病毒等，微生物在水中含量非常巨大，合适条件下可以在反渗透膜表面大量新陈代谢，形成微生物膜。在反渗透膜的各种污染中，微生物污染是最为严重的，具有如下特点：

1、微生物生长迅速，一旦膜表面出现细菌群落，很快会生成粘泥膜，造成系统进水压力升高、压差增大、产水量降低。一般首支膜污染较严重，膜面及流道污染会同时发生。

2、微生物污染清洗困难，生物粘泥膜不溶于酸，难溶于碱，即使频繁冲洗也不能被去除。

目前防止反渗透膜微生物污染的方法主要靠预处理阶段降低可生化性有机物及杀菌。常规的杀菌方法包括加氯或次氯酸盐、臭氧、紫外线等。也可利用DBNPA或异噻磋啉酮等非氧化性杀菌剂对反渗透系统进行冲击式杀菌。当反渗透系统发生微生物污染后，要及时进行杀菌以及化学清洗，防止微生物大量繁殖。为防止微生物产生抗药性，要不定期改变杀菌剂种类以及杀菌方式。