Стандартний фільтраційний патрон зазвичай має циліндричну форму діаметром 68–71 мм з внутрішнім перфорованим поліпропіленовим корпусом. Навколо цього корпусу розміщені шари різних фільтраційних матеріалів. Для міні-картриджів типовим є діаметр 56 мм. Зовнішній перфорований корпус гарантує механічну міцність патрона під час процесів фільтрації, промивання та стерилізації.
Процес фільтрації здійснюється у напрямку зовні всередину, і фільтрат виводиться через нижню частину внутрішнього корпусу. Потік рідини або газу спрямований під прямим кутом до поверхні та повністю проходить через розділювальну мембрану. Такий режим називається тупиковою фільтрацією, на відміну від тангенційної фільтрації, яка застосовується на ультрафільтраційних та зворотноосмотичних картриджах, де через мембрану проходить лише частина потоку.
Стандартні елементи виробляються висотою 125, 250, 500, 750 і 1000 мм (5, 10, 20, 30 і 40 дюймів відповідно). Міні-картриджі мають номінальну довжину 1,5, 2,5 і 5 дюймів. Герметичність з’єднань забезпечується виключно термозварюванням — без використання клеїв, які можуть виділяти компоненти у фільтроване середовище.
Для збільшення площі фільтрувальної поверхні застосовується технологія гофрування: шари фільтруючого матеріалу укладаються складками навколо внутрішнього корпусу.
Патронні фільтри розрізняють за механізмом утримання часток:

Фільтруючі елементи також можуть бути гідрофільними (призначеними для фільтрації рідин) або гідрофобними (використовуються для фільтрації повітря, газових і неводних середовищ).
В залежності від типу фільтротримача елементи випускаються з різними адаптерами. Герметизація картриджу в корпусі досягається за допомогою ущільнюючих кілець із силікону або інших матеріалів, сумісних із середовищем, що фільтрується.