利用半透膜使膠體跟其中所含雜質（分子或離子）分離，叫做滲析。半透膜一般是動物的膀胱膜、腸衣、羊皮紙等。現在多用人工合成膜，如有不同膜孔的硝化纖維膜和醋酸纖維膜，微孔直徑從幾微米到零點幾微米不等。溶膠中的小分子和離子能自由地通過半透膜的微孔，而直徑較大的膠體粒子卻不能通過半透膜的微孔。用各種方法制得的溶膠往往含有很多電解質（雜質或反應產物），其中只有一部分電解質跟膠體吸附的離子保持平衡。其余過量電解質的存在，會影響膠體的穩定性。1861年，格雷姆（Thomas Graham，1805—1869）首先采用半透膜法純化溶膠。溶膠中的小分子和離子能自由通過半透膜向溶劑中擴散，從而除去電解質。這種方法的缺點是一部分溶劑會進入溶膠，使它變稀，因此必須經常更換溶劑，才能使滲析進行徹底。為了提高滲析的效率，現在發展有電滲析和超過濾。在電場作用下滲析，加速從溶膠中除去電解質。在加壓下滲析，可使固液分離，所得濾餅（溶膠）可立即分散在水中又變成溶膠。滲析可用于膠體的精制和核酸、蛋白質等高分子化合物的提純。