A principal diferença entre decantação e filtração é que a decantação separa dois componentes em uma mistura, despejando um componente, enquanto a filtração separa dois componentes filtrando um componente.
Tanto a decantação quanto a filtração separam dois componentes em uma mistura líquido-sólido ou uma mistura de dois líquidos imiscíveis, sob a força da gravidade. No entanto, a filtragem usa um papel de filtro ou outro filtro adequado para essa separação. Porém, decantação é apenas despejar o líquido para isolar o sólido ou o outro líquido da mistura. Portanto, a filtração é o método mais preciso dos dois, mas a decantação também é útil em algumas ocasiões.