Celulozes acetāta membrānas ir estera plēves slāņi, kas sastāv no augu šķiedras celulozes un dažāda skaita acetilgrupu. Šādas membrānas ļauj ūdenim iziet cauri, vienlaikus novēršot sāļu caurlaidību, tāpēc tās izmanto aukstās sterilizācijas un ultrafiltrācijas procedūrās. Celuloze ir saistītu glikozes molekulu ķēde, un acetilgrupas ir nelielas oglekļa, ūdeņraža un skābekļa molekulu struktūras. Šīs membrānas ir aprakstītas kā asimetriskas, jo uz to virsmas ir blīva āda, un zem tām ir poraināks slānis. Gan āda, gan balsts sastāv no ķīmiski identiska celulozes acetāta, lai gan to ārējā struktūra un izskats atšķiras.
Parasti celulozes acetāta membrānas sastāv no šķiedrainas celulozes polimēra, un katra celulozes molekula ir saistīta ar divām vai trim acetilgrupām no tāda avota kā etiķskābe. Šajās membrānās var būt tikai diacetil- vai triacetilgrupas, kas saistītas ar celulozi, vai arī tām var būt abu sajaukums. Pēc celulozes un etiķskābes apvienošanas kopā ar katalizatoru, piemēram, sērskābi, iegūto plēvi ievieto ūdens vannā, kas nomazgā lieko etiķskābi un veido asimetriskus slāņus membrānā. Lai gan celulozes acetāta membrānas ir lētas, lai ražotu un var viegli filtrēt hlorētu ūdeni, atšķirībā no cita veida membrānām, to spēja izturēt ārkārtējus potenz ūdeņraža (pH) līmeņus ir ierobežota.
Papildus efektīvai sāļu filtrēšanai celulozes acetāta membrānas viegli nesaista organiskās molekulas un ir diezgan spēcīgas, tāpēc tās ir lieliska izvēle organisko savienojumu, piemēram, olbaltumvielu un fermentu, filtrēšanai laboratorijas apstākļos. Šo membrānu izturība padara tās noderīgas proteīnu noturēšanai reģenerācijai eksperimentu vai procesu laikā, kuros šie substrāti ir jāatgūst, tāpēc tos izmanto kā pārtikas analīzes produktus un vides uzraudzības produktus. Celulozes acetāta membrānu īpašības var būt ierobežotas laboratorijas tehnikās, kurām nepieciešama attēlveidošana, jo celulozes acetāta porainā apakšdaļa mēdz absorbēt šķidrumus un kļūst caurspīdīga. Tas nozīmē, ka var būt grūti noteikt, cik labi šīs membrānas pielīp pie citām virsmām vai substrātiem, piemēram, olbaltumvielām.
Celulozes acetāta membrānu caurspīdīgums un izturība ir divas īpašības, kuru dēļ tās tika izmantotas kā plēve 1930. gados. Tomēr šīm membrānām ir tendence noārdīties, pakļaujot tām skābēm vai ārkārtējam karstumam, izraisot nelietojamu plēvi. Šī iemesla dēļ celulozes acetāts vairs nav izplatīts plēves komponents, bet to joprojām izmanto ultrafiltrācijā.