فرایند اسمز معکوس از یک غشای نیمه ترامدی برای جدا کردن آب از کامنت ها استفاده می کند. غشای نیمه ترش پذیر اجازه عبور آب را می دهد، اما تصورات (مانند، Na+، Ca2+، Cl-) یا مولکول های بزرگتر (مانند، گلوکز، اوره، باکتری). انتشار و اسمز از نظر ترمودینامیکی مساعد هستند و تا رسیدن به تعادل ادامه خواهند داشت. اسمز را می توان کند، متوقف، و یا حتی معکوس اگر فشار کافی به غشا از سمت 'متمرکز' غشا اعمال می شود.
اسمز معکوس زمانی رخ می دهد که آب در سراسر غشا منتقل می شوددر برابر گرادیان غلظت، از غلظت پایین تر تا غلظت بالاتر. برای نشان دادن، یک غشای نیمه قابل تکه تکه شدن با آب شیرین در یک طرف و یک محلول آبی متمرکز در طرف دیگر تصور کنید. اگر اسمز طبیعی صورت گیرد، آب شیرین از غشا عبور خواهد کرد تا محلول متمرکز رقیق شود. در اسمز معکوس، فشار در کنار با محلول متمرکز اعمال می شود تا مولکول های آب را از طریق غشا به سمت آب شیرین وادار کند.
اندازه های منفذ مختلفی از غشاها وجود دارد که برای اسمز معکوس استفاده می شود. در حالی که اندازه منفذ کوچک کار بهتری از تصفیه انجام می دهد، حرکت آب بیشتر طول می کشد. این به نوعی مانند تلاش برای ریختن آب از طریق یک سویه (سوراخ های بزرگ یا منبر) در مقایسه با تلاش برای ریختن آن را از طریق حوله کاغذی (سوراخ های کوچکتر). با این حال اسمز معکوس با تصفیه غشای ساده متفاوت است زیرا شامل انتشار است و تحت تأثیر نرخ جریان و فشار قرار می گیرد.
