核孔膜是由重带电粒子在绝缘物质上打孔和化学蚀刻扩孔而成。当重带电粒子在绝缘物质薄膜中的可蚀刻射程大于薄膜厚度时，在每个垂直入射的重带电粒子路径上产生的辐射损伤，可用化学方法优先蚀刻，形成穿透绝缘薄膜的比值通道(微孔)。具有一个或多个这种穿透性微孔的绝缘薄膜称为核孔膜。制造核孔膜的重带电粒子分两类：一种是重离子加速器产生的重带电粒子束，另一种是裂变碎片，它可由放在核反应堆中子束上的裂变靶产生。