Działanie najpopularniejszych filtrów do wody opiera się na czterech, bardzo zbliżonych procesach: mikrofiltracji, ultrafiltracji, nanofiltracji i odwróconej osmozie. W każdym z tych przypadków zanieczyszczenia zatrzymywane są na membranie o porach określonej wielkości. Aby brudna woda mogła przedostać się przez membranę, konieczne jest też działanie odpowiedniego ciśnienia. Główna różnica między polega na dokładności z jaką zatrzymywane są niektóre związki i choć jest to mało intuicyjne, to mniejsza dokładność też ma swoje zalety.