اسمز جریان حلال در میان یک غشای نیمه تراوا، از سمت محلول رقیق به محلول غلیظ است. این جریان ناشی از نیروی محرکه ایجاد شده توسط اختلاف فشار بین دو محلول است. فشار اسمزی فشاری است که باید به سمت محلول غلیظ اضافه شود تا جریان حلال از میان غشا متوقف شود.

حال آنکه اسمز معکوس فرآیند معکوس کردن جریان است که آب را از میان یک غشاء از محلول غلیظ به محلول رقیق برای تولید آب فیلتر شده جاری می کند. زمانی که فشار کافی به محلول غلیظ برای غلبه بر فشار اسمزی وارد شود، اسمز معکوس ایجاد می گردد. این فشار توسط پمپ های آب ورودی تامین می شود. آلاینده های غلیظ (آب نمک) از سمت پرفشار غشاء RO و آب فیلتر شده (پرمیت) از سمت کم فشار کاهش می یابد. ماژول‌های غشایی ممکن است در پیکربندی‌های مختلف طراحی شوند و آب پرمیت با بالاترین کیفیت و کمترین ضایعات تولید کنند.

به طور معمول، در اسمز معکوس٪ 95 نمک های محلول و تمام ذرات معلق از آب حذف می شوند. با این حال، غشاهای RO به دلیل تخلخل مولکولی خود، گازهای محلول مانند Cl2، CO2 و O2 را حذف نمی کنند. غشاهای RO رایج مورد استفاده در تصفیه آب صنعتی عبارتند از: سلولز استات (CA) و کامپوزیت پلی آمید (PA). در حال حاضر، بیشتر غشاها به صورت مارپیچ هستند. با این حال، پیکربندی فیبر توخالی نسبتا در دسترس تر است. در پیکربندی مارپیچ، غشای ورقه‌ای مسطح و فاصله‌دهنده‌ها در اطراف لوله جمع‌آوری پرمیت پیچیده می‌شوند تا کانال‌های جریان آب ورودی و پرمیت را ایجاد کنند. این طراحی جریان را به حداکثر رسانده و در عین حال باعث به حداقل رسیدن اندازه ماژول غشاء می گردد.