自支撐型的鈀膜管或膜片厚度為15-100微米，材質一般是鈀銀或鈀銅合金。主要用于氫氣的分離，也可以用于氫同位素的分離，以及氫同位素之間的分離。自支撐型鈀膜的缺點是強度差、滲透率低、成本高。為解決這一問題，人們將鈀膜沉積在多孔基體上，形成負載型鈀膜（又稱鈀復合膜或復合鈀膜）。

氫氣透鈀過程

鈀具有只讓氫原子穿透的高度篩選能力。因著這項特性，將能利用鈀金屬膜將氫原子由混合氣體中篩出，并制作高純度氫氣。因此，鈀被當做是小的原子篩，在制造半導體或LED制程中所需的超高純度氫氣，或燃料電池所需的氫氣時，十分有幫助。利用鈀膜的氫氣選透機制，鈀膜有缺陷或膜的密封不良,氫氣的純度就會下降。

氫氣透鈀過程

通常認為，氫氣透過鈀膜的方式遵循溶解——擴散機制，包含以下五個步驟：

(1)氫分子在鈀膜表面化學吸附，并解離。

(2)表面氫原子溶解于鈀膜。

(3)氫原子在鈀膜中從一側擴散到另一側。

(4)氫原子從鈀膜析出，呈化學吸附態(tài)。

(5)表面氫原子化合成氫分子并脫附。