A fentieken kívül még egy speciális hatás is befolyásolhatja az eljárást. A gázszeparáció során a gáz kitágul, ahogy a membránon keresztülhatol, és ezzel egy különleges jelenség lép fel, ez a Joule–Thomson-hatás (Mulder, 1996). Az ilyen jellegű adiabatikus táguláskor az ideális gázok hőfoka nem változik, a valódiaké azonban nagymértékben változhat. S ez a hőmérséklet-változás erősen befolyásolhatja a permeációs tulajdonságokat. Például ha a hőfok csökken, a fluxus általában szintén csökken, míg a szelektivitás nő. A Joule–Thomson-jelenség – a kísérleti tapasztalatok alapján – CO2 esetében a legszembetűnőbb, ez a gáz okozza a legnagyobb hőfokesést a nagy nyomású gázszeparáció során. Ezzel mindenképpen számolni kell a szén-dioxid szeparációja folyamán.