常规过滤是指在压力的作用下，液体直接穿过滤膜进入下游，而大的颗粒或分子则被截留在膜的上游或内部，小的颗粒或分子透过膜进入下游。在这种操作方式下，液体的流动方向是垂直于膜表面进入下游的，所以也有人称之为「死端过滤」（Dead End Filtration）。常规过滤的应用包括澄清过滤、除菌过滤和除病毒过滤等等，不是本文讨论的重点。而切向流过滤则是指液体的流动方向是平行于膜表面的，在压力的作用下只有一部分的液体穿过滤膜进入下游，这种操作方式也有人称之为「错流过滤」（Cross Flow Filtration）。由于切向流在过滤过程中对膜包的表面进行不停的「冲刷」，所以在这种操作模式下有效的缓解了大的颗粒和分子在膜上的堆积，这就使得这种操作模式在很多应用中具有独特的优势。
切向流（也称为「错流」）过滤中，泵推动流体通过滤膜表面，冲刷去除其上截留的分子，从而使滤膜表面的积垢程度降至最低。于此同时，切向流体也会产生垂直于滤膜的压力，推动溶质和小分子通过滤膜。如此方能完成过滤。利用细分筛网分离沙子与鹅卵石的模拟试验，有助于理解切向流过滤的机理：筛网眼象征滤膜上的孔隙，而沙子与鹅卵石象征待分离的分子，在直流过滤中，沙子－鹅卵石混合物被迫向着筛网眼方向移动，随着一些较小的砂粒通过筛网眼落下，在筛网表面形成一个鹅卵石层，阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网眼（图 1），在直流过滤中，增加压力，仅能对混合物施加压力，而无助于分离的促进；相比之下，在切向流过滤模式中，通过混合物的再循环防止限制层的形成，此再循环类似于：振动以去除阻塞筛网眼的鹅卵石，使得位于混合物顶部的砂粒落下并通过筛网眼。因此，利用切向流过滤进行生物分子分离，效率更高，浓缩或渗滤速度更为快捷。
图 1 利用细分筛网分离沙子与鹅卵石
(A) 对混合物施加直接的压力，使得底部砂粒落下；在筛网表面形成一个鹅卵石层，阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网。
(B) 振动筛网，破坏位于混合物底部的积聚鹅卵石层，使完全分离得以进行；切向流过滤中，进料流的错流动力学作用，就相当于此例中的振动。
从滤膜的截留孔径进行分类，可以将过滤分为澄清过滤、微滤、超滤和反渗透等等。下图 2 粗略的标明了不同级别的滤膜和过滤方式。
相应的，将不同孔径的滤膜采用切向流的操作方式进行过滤，即可称之为切向流微滤、切向流超滤等等。
下图 3 为经典切向流过滤系统的示意图和实物图，通常包括泵、膜包和夹具、贮罐、连接管件以及阀门和压力表等。
图 3：经典切向流过滤系统示意图和实物图
在进行 TFF 操作的时候我们经常会遇到一些问题：比如目标蛋白回收率低，过滤一段时间之后进口端压力增高等等，如何有效的解决这些问题呢？我们必须要清楚切向流过滤的几个重要参数及他们之间的相互关系，确保通过实验条件的摸索和优化来确定适合样本的实验条件。这几个参数归纳起来就是 2 个压力参数和 2 个流速参数。
图 4：主要参数介绍
（说明：PF = 进液压力，PR = 回流压力，Pp = 透过压力）
压差是进口端压力与出口端压力的差值，跨膜压（TMP）是指滤膜上下游的平均压力差（TMP = (PF + PR ) / 2 -Pp），TFF 实验我们关注的是压差，跨膜压，切向流速等，这几个参数是紧密联系在一起的，压差决定切向流速和切向流速率，当压差一定的情况下，切向流速和切向流速率是恒定的，跨膜压是控制液体过滤的速度的
所以我们要控制进口端压力和回流压力，这两个压力决定了 TMP 和压差，而当压差/切向流速恒定的情况下，TMP 就成了切向流工艺中的关键因素，需要进行优化。
切向流是液体流速在膜表面冲刷的速度. 它是冲刷掉颗粒防止颗粒防止颗粒在膜表面的堆积。切向流带来的冲刷行为将颗粒从膜表面带走。进口端压力和切向流速（切向水通量或回流速），当你增加切向流速，你就同时增加了在进口端和回流端的压差∆p。如果你使切向流速加倍，你最终使∆p 也得到加倍。部分关闭回流阀会增加 TMP，最终推动液体通过膜, 回流阀关闭的越多，TMP 越大，从而透过的液体增加的越多。对于大部分超滤应用来说，透过液阀门是开放的。
下面我们简单介绍几个关键的实验因素。
1 膜材质
经典超滤膜电镜照片：
对于超滤膜材质的选择一直困扰着广大科研工作者，尤其是刚接触 TFF 的研究者，选对正确的滤膜是进行切向流实验的基础。
目前市场上常见的滤膜选择如下：
