Обратный осмос удаляет загрязнения из питательной или нефильтрованной воды, когда давление проталкивает ее через полупроницаемую мембрану. Чтобы обеспечить чистую питьевую воду, вода проходит от более концентрированной стороны мембраны обратного осмоса к менее концентрированной. Полученная пресная вода называется проникшей чистой водой. Оставшаяся концентрированная вода называется сточными водами или рассолом.

Полупроницаемая мембрана имеет небольшие поры, которые могут блокировать загрязнения, но позволяют молекулам проходить сквозь них. При осмосе вода становится более концентрированной по мере прохождения через мембрану, чтобы достичь равновесия с обеих сторон. Обратный осмос блокирует попадание загрязнений на менее концентрированную сторону мембраны. Например, когда во время обратного осмоса к соленой воде применяется давление, соль остается и проходит только чистая вода.