Осмоза је уобичајена појава у природи. На пример, ако се краставац стави у слану воду, изгубиће воду и смањити се. Процес уласка молекула воде из краставца у раствор слане воде је осмоза. Ако је базен воде подељен на два дела мембраном кроз коју могу да прођу само молекули воде, а чиста вода и слана вода се сипају у сваку страну мембране до исте висине, после одређеног времена ниво чисте воде ће се смањити, док ће се ниво слане воде повећати. Овај феномен мигрирања молекула воде кроз мембрану у слану воду назива се осмоза. Пораст нивоа слане воде није бесконачан; достићи ће тачку равнотеже на одређеној висини. Притисак који представља разлика у нивоима течности кроз мембрану у овој тачки назива се осмотски притисак. Величина осмотског притиска је директно повезана са концентрацијом слане воде.
Након што горњи уређај достигне равнотежу, ако се на површину слане воде примени одређени притисак, молекули воде ће мигрирати са стране слане воде на страну чисте воде. Овај феномен мигрирања течних молекула из разблаженог раствора у концентровани раствор под притиском назива се реверзна осмоза. Ако се на један крај горе поменутог-уређаја дода расол и на тај крај примени притисак који премашује осмотски притисак слане воде, на другом крају можемо добити чисту воду. Ово је принцип пречишћавања воде реверзном осмозом. Постоје два кључна фактора у системима реверзне осмозе који производе чисту воду: селективна мембрана, која се зове полу-пропусна мембрана, и одређени притисак.
Једноставно речено, полупропусна мембрана за реверзну осмозу{0}}има бројне поре, чија је величина упоредива са величином молекула воде. Пошто су бактерије, вируси, већина органских загађивача и хидратисани јони много већи од молекула воде, не могу да прођу кроз полупропусну мембрану реверзне осмозе и одвојени су од воде која пролази. Међу многим нечистоћама у води, најтеже је уклонити растворене соли. Због тога је ефекат пречишћавања воде реверзне осмозе често одређен брзином десалинизације. Брзина десалинизације реверзне осмозе углавном зависи од селективности полупропусне мембране за реверзну осмозу. Елементи мембране за реверзну осмозу високе{8}}селективности могу постићи стопу десалинизације до 99,7%.
