Ultrafiltrace je membránová metoda dělení směsí, při níž se kapalina protlačuje přes filtr s extrémně jemnou pórovitostí. Propouští hlavně vodu a malé rozpuštěné látky, zatímco větší částice, koloidy nebo makromolekuly zůstávají na membráně. Termín vychází z lat. ultra a filtrare a postup se uplatňuje třeba při čištění vody nebo při koncentraci roztoků v biochemii a potravinářství.
V biologii a medicíně jde o oddělování vody od rozpuštěných složek přes polopropustnou bariéru vlivem tlakového rozdílu, například při tvorbě primární moči v ledvinných glomerulech. Podobný princip se využívá i u dialyzačních technik, kde se takto odstraňuje přebytečná tekutina z organismu.