RO sta per osmosi inversa in inglese, che significa osmosi inversa in cinese. Il modello generale di flusso dell'acqua è da bassa concentrazione ad alta concentrazione. Una volta che l'acqua è pressurizzata, fluirà da alta concentrazione a bassa concentrazione, che è il cosiddetto principio dell'osmosi inversa: a causa della dimensione dei pori della membrana RO essendo un milionesimo di un capello umano (0,0001 micron), è generalmente invisibile ad occhio nudo, mentre batteri e virus sono 5000 volte più grandi. Pertanto, solo molecole d'acqua e alcuni ioni minerali possono passare attraverso (gli ioni che passano attraverso non perdono il loro orientamento), mentre altre impurità e metalli pesanti vengono scaricati dal tubo delle acque reflue. Tutti i processi di desalinizzazione dell'acqua di mare, così come il recupero e il trattamento delle acque reflue degli astronauti, utilizzano questo metodo, quindi la membrana RO è conosciuta anche come il "rene artificiale" high-tech in vitro. Attualmente, sia i campi medici, militari e civili nazionali che internazionali adottano membrane RO di alto livello per la filtrazione del polimero.

Le membrane ad osmosi inversa del RO hanno dimensioni dei pori piccole come nanometri (1 nanometro = 10 * -9 metri). Sotto una certa pressione, le molecole d'acqua possono passare attraverso la membrana del RO, mentre le impurità come sali inorganici, ioni di metalli pesanti, materia organica, colloidi, batteri, virus, ecc. nell'acqua di sorgente non possono passare attraverso la membrana del RO. Ciò distingue rigorosamente tra acqua pura permeabile e acqua concentrata impermeabile.