1831年，J.V.Mitchell系統地研究了天然橡膠的透氣性，用高聚物膜進行了氫氣和二氧化碳混合氣的滲透實驗，發現了不同種類氣體分子透過膜的速率不同的現象，首先提出了用膜實現氣體分離的可能性。1866年，T.Craham研究了橡膠膜對氣體的滲透性能，并提出了現在廣為人知的溶解—擴散機理。雖然在100多年前就發現了利用膜實現氣體分離的可能性，但由于當時的膜滲透速率很低，膜分離難以與傳統的分離技術如深冷分離法、吸附分離法等競爭，未能引起產業界的足夠重視

      從20世紀50年代起，科研工作者開始進行業體分離膜的應用研究。1950年S.Weller和W.A.Steier用乙基纖維素平板膜進行空氣分離，得到氧濃度為32%~36%的富氧空氣。1954年D.W.Bubaker和K.Kammermeyer發現硅橡膠膜對氣體的滲透速率比乙基纖維素大500倍，具有優越的滲透性。1965年S.A.Stern等為從天然氣中分離出氦進行了含氟高分子膜的試驗，并進行了工業規模的設計，采用三級膜分離從天然氣中濃縮氦氣。同年美國Du Pont公司開創了中空纖維膜及其分離裝置并申請了從混合氣體中分離氫氣、氦氣的獨特。

     我國的氣體分離膜發展史在1831年，J.V.Mitchell系統地研究了天然橡膠的透氣性，用高聚物膜進行了氫氣和二氧化碳混合氣的滲透實驗，發現了不同種類氣體分子透過膜的速率不同的現象，首先提出了用膜實現氣體分離的可能性。1866年，T.Craham研究了橡膠膜對氣體的滲透性能，并提出了現在廣為人知的溶解—擴散機理。雖然在100多年前就發現了利用膜實現氣體分離的可能性，但由于當時的膜滲透速率很低，膜分離難以與傳統的分離技術如深冷分離法、吸附分離法等競爭，未能引起產業界的足夠重視