这类膜除原有的结构和性能外，还有某些特殊的性能。如全氟磺酸膜，为提高其电流效率，经化学处理将其一面改性成羧酸层，形成羧酸型离子膜，或在其一面复合一层羧酸膜。又如日本旭硝子、德山曹达等公司将离子膜进行表面涂层处理，以获得一价离子优先透过、二价离子难透过膜，从而实现了离子交换膜浓缩海水制盐的目的。主要的改性方法有复合、表面涂层、表面化学处理及分阶段制膜等。改性膜具有多价离子难透过、抗污染和抗水解等特性。