根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将膜生物反应器分为一体式、复合式以及分置式三种基本类型。

1、一体式

把膜组件置于生物反应器内部。进水进入膜生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。

这种形式的膜生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低;占地较分置式更为紧凑，在污水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。

1、复合式

形式上也属于一体式膜生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜--生物反应器，改变了反应器的某些性状。

2、分置式

把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，成为系统处理水;固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。

分置式膜生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设;而且膜通量普遍较大。为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，在一般条件下需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，动力费用高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。