利用活性炭(GAC或PAC)和其他多孔的具有较大比表面积的吸附剂来吸附原水中能够污染膜的溶解性有机物，达到降低过滤阻力、提高透水通量和有机物的去除率的目的。
用粉末活性炭与超滤联用技术处理黄浦江原水，试验表明，粉末活性炭与膜联用能有效提高有机物的去除效果，粉末活性炭不会造成膜过滤阻力的增加，并且膜过滤阻力随着粉末活性炭投加量的增大而减小。
用PAC作为NF的预处理，试验结果发现PAC并不能有效地防止膜污染。他们认为疏水性有机物是引起膜污染，造成膜通量下降的主因。而PAC只能有效地去除亲水性有机物，对疏水性有机物去除效果很差。所以，PAC对膜过滤没有起到实质性作用。活性炭对膜过滤性能的影响，有利于吸附大量可以污染膜的有机物，减小过滤阻力，提高膜的透水通量。
臭氧预氧化对膜过滤性能的改善是有利的。但是臭氧氧化副产物(如溴酸盐)和膜组件的耐臭氧性能是该预处理方法应该考虑的问题。在去除有机物方面，它也存在一定的局限性；同时，长期吸附在膜表面的活性炭有可能会在炭粒内部滋生微生物进而污染膜。
