砂，アンスラサイト，ざくろ石などの粒状層をろ材とした清澄ろ過。工業用水，上水道などのろ過に用いられ，砂ろ過，粒状層ろ過，内部ろ過ともいう。深層ろ過では，一般に液中に懸濁している微粒子がそれよりはるかに大きなろ材構成粒子の間隙に捕捉される。このような場合には，まず微粒子が重力沈降，ブラウン運動，さえぎり効果などの複合作用によりろ材粒子の表面まで輸送され，静電気力やファンデルワールス力，またはふるい（篩）効果によってろ材表面に捕捉される。また，ろ材層表面に微生物群集によるゼラチン質の生物ろ過膜が生じる場合には，これが微粒子の捕捉に大きな役割を果たす。

→　清澄ろ過（清澄濾過），内部ろ過（内部濾過）