Základní ekologickou filozofií membrán MBR je „recyklace zdrojů, minimalizace znečištění a vysoce{0}}účinné zpracování s nízkou-spotřebou.“ V zásadě se zaměřuje na zlepšení celkové účinnosti čištění vodních zdrojů a znečišťujících látek pomocí technologických prostředků a dosažení udržitelnějšího přístupu k řízení vodního prostředí.
Technologie MBR dokáže hloubkově čistit odpadní vodu, čímž zajišťuje, že odpadní voda splňuje vysoké standardy kvality vody, a umožňuje tak opětovné využití regenerované vody. Tento model snižuje závislost na zdrojích sladké vody, nahrazuje vodu z vodovodu v aplikacích městské ekologizace, průmyslového chlazení a splachování, čímž účinně zmírňuje nedostatek vody.
Systémy MBR využívají technologii membránové separace k téměř úplnému zachycení znečišťujících látek v biologickém reakčním systému, čímž se zabrání ztrátě kalu nebo problémům se sekundárním znečištěním spojeným s tradičními procesy. Zároveň díky vysoké účinnosti čištění a stabilní kvalitě odpadních vod výrazně snižuje znečištění přírodních vodních útvarů, čímž přispívá ke zlepšení kvality vodního prostředí.
Přestože systémy MBR mají relativně vysokou provozní spotřebu energie, nabízejí významné ekologické výhody v průběhu celého životního cyklu tím, že snižují zabírání půdy, zvyšují účinnost čištění a umožňují opětovné využití vody. Kromě toho mohou systémy MBR v kombinaci s anaerobními procesy dosáhnout částečného využití energie (jako je bioplyn), čímž se dále zlepší jejich ekologické a -nízkouhlíkové vlastnosti.