Az ideális gázszeparációs membrán nagy permeabilitással és szelektivitással rendelkezik, lehetővé téve a gázelegyek hatékony elválasztását. A polimer membránok legnagyobb hátránya azonban éppen az, hogy két legfontosabb gázszeparációs tulajdonságuk között fordított arányosság figyelhető meg, azaz nagy szelektivitáshoz alacsonyabb, míg kis szelektivitáshoz magasabb permeabilitásértékek tartoznak, ahogy Robeson (1991) leírta, a leggyakrabban elválasztandó kétkomponensű gázelegyek, O2/N2, CO2/CH4, H2/N2, H2/CO2, H2/CH4, H2/CO, He/N2, He/H2 és He/CH4 esetében. A látszólagos szelektivitásértékeket a gyorsabban permeálódó gázkomponens permeabilitás értékeinek függvényében logaritmikus koordináta rendszerben ábrázolva megállapította, hogy a polimer membránok gázszeparációs teljesítménye felső határral rendelkezik, ami az alábbi egyenlettel írható le (Robeson, 2009):

 

 

ahol nu a felsőhatár-egyenes meredeksége és ku a preexponenciális tényező, melynek értéke αi, j = 1 esetén megegyezik Pi-vel.