具有結構緊湊，外觀美觀，占地面積小，運行費用低，穩定可靠，自動化程度高，維護操作方便等優點。特別是出水水質好，優于中水水質標準。
它與傳統污水處理方法具有很大區別，取代了傳統生化工藝中二沉池和三級處理工藝。使用MBR膜大大提高了系統固液分離的能力，從而使系統出水、水質和容積負荷都得到大幅度提高，經膜處理后的水水質標準高（超過國家一級A標準），經過消毒，最后形成水質和生物安全性高的優質再生水，可直接作為新生水源。由于膜的過濾作用，微生物被完全截留在MBR膜生物反應器中，實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的 分離，消除了傳統活性污泥法中污泥膨脹問題。膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強，可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩余污泥產量低、設備緊湊、占地面積少（只有傳統工藝的1/3-1/2）增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優點。