生产浓缩乳清蛋白采用超滤技术，这也是一种膜分离技术。与电渗析不同的是，超滤分离分子级别大小的微粒，而且是在压力作用下完成分离。
超滤分离能够滞留任何不可溶的物质和分子量大于20000Da的溶解质。超滤膜截留下来的物质术语上称为“滞留物”;而在压力作用下通过超滤膜的物质被称为“渗透物”。渗透物中含有乳清大部分的乳糖、矿物质和水分。滞留物约占原料乳清体积的1-4%，根据需要可以将滞留物喷雾干燥制成蛋白质含量35-85%的浓缩乳清蛋白粉。
浓缩乳清蛋白广泛用于食品加工业，比如火腿、乳蛋糕、糖果、蟹肉棒、蛋糕、婴儿配方奶粉、运动饮料、配方营养饲料等。大部分浓缩乳清蛋白粉含有5-7%的乳脂，这些乳脂是奶油分离机无法去除的。因此，先进的浓缩乳清蛋白生产工艺在超滤之前采用微滤(滞留分子量大于200000Da的微粒)分离乳脂，制得几乎不含乳脂的浓缩乳清蛋白。这种高品质蛋白质非常适合于配制运动饮料，比如健身者饮用的饮料。
