La nanofiltración se selecciona cuando ósmosis inversa o ultrafiltración no son opciones correctas para una separación. La nanofiltración puede utilizarse en aplicaciones tales como desmineralizado parcial, ablandamiento de agua, remoción de color, y desalinización parcial. En concentraciones de solutos orgánicos, sólidos en suspensión, e iones polivalentes, el permeado contiene iones monovalentes y soluciones orgánicas de sustancias de bajo peso molecular, como alcohol. Se utiliza comúnmente para disminuir la salinidad de aguas salobres para riego y bebida de ganado ya que puede trabajar a mayores caudales que la ósmosis inversa.