اگر یک غشاء نیمه تراوا بین دو محلول با غلضتهای متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال از یک غشاء به طرف دیگر منتقل می شود.
جهت طبیعی حرکت حلال به گونه ای است که محلول غلیظ تر رقیق می شود.
اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود ، در آن صورت سطح آب نمک (محلول غلیظ تر) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت.
این اختلال سطح در دو طرف غشاء را فشار اسمزی می گویند. در اسمز معکوس آب خام توسط پمپ به داخل محفظه ای که دارای غشاء نیمه تراوا است رانده می شود و چون ناخالصی ها قادر به عبور از غشاء نیستند از این رو در یک طرف غشاء آب تقریبا خالص و در طرف دیگر، آب تغلیظ شده وجود خواهد داشت.
این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آبهای که حاوی املاح معدنی زیاد و نا خالصی های آلی باشند بسیار مناسب بوده و حتی قادر است از آب دریا با PPM 50000 TDS و نیز از آبهای شور، آب آشامیدن تهیه کند.
آلاینده های میکروبیولوژی از قبیل روش اسمز معکوس قادر به جداسازی مواد آلی غیر محلول، مواد آلی محلول، اندوکسین ها، ویروس ها، باکتریها و ذرات می باشد. روش اسمز معکوس به هاپیرفیلتر اسیون (HYPERFILTRARION)نیز معروف می باشد، یعنی با استفاده از این روش ذراتی به کوچکی یونها را نیز می توان جدادکرد. همچنین جهت زدودن نمکها و سایرناخالصی های آب و بهبود رنگ، طعم و مزه می توان از این روش بهره گرفت. لازم به ذکر است که بیش از یک قرن است این تکنولوژی شناخته شده است ولی در ۶۰ سال اخیر یعنی تا زمانیکه غشاء های خاص توسعه نیافته بودند این تکنولوژی گسترش چندانی پیدا نکرده بود.
در شکل زیر تفاوت قطر یک ویروس، یک باکتری و روزنه فیلتر RO را مشاهده میکنید، با این اختلاف حجم امکان عبور آنها ( که از ریزترین ناخالصیهای موجود در اب هستند ) امکان پذیر نیست.