Yksi yleisimmistä ultrasuodatuskalvomateriaaleista on polyvinylideenifluoridi (PVDF). Tällä materiaalilla on erinomainen kemikaalien ja hapettumisenkestävyys, mikä mahdollistaa pitkäaikaisen-vakaan toiminnan klooria-pitoisissa tai monimutkaisissa vesiympäristöissä, joten sitä käytetään laajasti kunnallisissa ja teollisissa vedenkäsittelyjärjestelmissä. PVDF-kalvoja modifioidaan tyypillisesti hydrofiilisyydellä kalvon likaantumisen vähentämiseksi ja virtauksen stabiilisuuden parantamiseksi.
Toinen yleinen materiaali on polyeetterisulfoni (PES) tai polysulfoni (PSF). Näillä materiaaleilla on korkea mekaaninen lujuus ja hyvä lämmönkestävyys, yhtenäinen kalvorakenne ja vakaa erotuskyky, mikä tekee niistä sopivia tarkkuussuodatussovelluksiin, joissa veden laatuvaatimukset ovat korkeat. Niiden luonnollinen hydrofiilisyys on kuitenkin suhteellisen heikko, mikä vaatii yleensä pinnan modifiointia tai lisäaineita parantaakseen niiden antifouling-ominaisuuksia.
On myös joitain uudempia tai modifioituja materiaaleja, kuten PAN (polyakryylinitriili), CA (selluloosa-asetaatti) ja keraamiset ultrasuodatuskalvot. Keraamiset kalvot on valmistettu epäorgaanisista materiaaleista, kuten alumiinioksidista ja zirkoniumoksidista, ja niillä on erittäin vahva korkean -lämpötilojen kestävyys, happojen ja alkalien kestävyys sekä likaantumisenesto-ominaisuudet, joten ne soveltuvat äärimmäisiin teollisuusympäristöihin, mutta ne ovat korkeammalla hinnalla. Kaiken kaikkiaan ultrasuodatuskalvomateriaalien valinta edellyttää tasapainoa suorituskyvyn, kustannusten ja käyttöympäristön välillä eri vedenkäsittelyjärjestelmien tarpeiden täyttämiseksi.