鈀合金可制成膜片(稱鈀膜)。鈀膜的厚度通常為0.1mm左右。主要于氫氣與雜質的分離。鈀膜純化氫的原理是，在300—500℃下，把待純化的氫通入鈀膜的一側時，氫被吸附在鈀膜壁上，由于鈀的4d電子層缺少兩個電子，它能與氫生成不穩定的化學鍵(鈀與氫的這種反應是可逆的)，在鈀的作用下，氫被電離為質子其半徑為1.5×1015m，而鈀的晶格常數為3.88×10-10m(20℃時)，故可通過鈀膜，在鈀的作用下質子又與電子結合并重新形成氫分子，從鈀膜的另一側逸出。
在鈀膜表面，未被離解的氣體是不能透過的，故可利用鈀膜獲得高純氫。雖然鈀對氫有獨特的透過性能，但純鈀的機械性能差，高溫時易氧化，再結晶溫度低，易使鈀管變形和脆化，故不能用純鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素，制成鈀合金，可改善鈀的機械性能。