Ters ozmoz, basınç yarı geçirgen bir membrandan geçmeye zorlandığında, filtrelenmemiş sudan veya besleme suyundan kirletici maddeleri uzaklaştırır. Temiz içme suyu sağlamak için su, RO membranının daha yoğun olduğu taraftan daha az olduğu tarafa doğru gider. Üretilen tatlı suya nüfuz etmiş saf su denir. Geriye kalan konsantre suya atık su veya tuzlu su adı verilir.

Yarı geçirgen bir membran, kirletici maddeleri engelleyebilecek ancak moleküllerin geçmesine izin verebilecek küçük gözeneklere sahiptir. Ozmozda su, her iki tarafta dengeyi sağlamak için membrandan geçerken daha konsantre hale gelir. Ters ozmoz, kirletici maddelerin membranın daha az konsantre olan tarafına girmesini engeller. Örneğin ters ozmoz sırasında tuzlu suya basınç uygulandığında tuz geride kalır ve içinden sadece temiz su akar.