اساس تولید پنیر به روش اولترافیلتراسیون با استفاده از صافی‌هایی است که بتواند آب و ملکول‌های کوچک را از خود عبور داده و مانع عبور ملکول‌های بزرگتر گردد. در این روش شیر تحت فشار و حررات مشخص از صافی عبور داده شده و آب، لاکتوز و املاح که از ملکول‌های کوچک تشکیل شده‌اند از صافی عبور کرده اما چربی و پروتئین که عموماً از ملکول‌های بزرگتر تشکیل یافته‌اند نمی‌توانند از آن عبور نمایند. به عبارت دیگر شیر پس از عبور از صافی‌ها به دو فاز پساب یا Permeate و فاز ماندگار یا Retentate تقسیم می‌شود. فاز پساب شامل آب و لاکتوز و املاح و فاز ماندگار شامل آب، چربی، پروتئین، لاکتوز و برخی املاح می باشد.

با به کارگیری این سیستم در تولید پنیر، به دلیل باقی ماندن همه پروتئین‌ها و چربی شیر در پنیر ، بازدهی و ارزش غذایی پنیر افزایش می‌یابد.