Диффузионная мембрана также называется разделительной мембраной GG. Металлическая мембрана с мелкопористой структурой. Микропоры могут ограничивать обычный поток воздуха и пропускать диффузионный поток, поэтому разницу масс можно использовать для разделения изотопов. Например, при газодиффузионном методе разделения изотопов урана диффузионная мембрана в основном состоит из спеченного никеля (также используются керамика или политетрафторэтилен).
На квадратный сантиметр мембраны приходится сотни миллионов микропор диаметром примерно 0,01-0,03 мкм. Они должны соответствовать требованиям процесса разделения и при этом сохранять стабильность, надежность и определенную механическую прочность горячего и агрессивного технологического газа гексафторида урана. Его разработка - главный технический ключ газодиффузионного завода.