反渗透膜的孔径大都为1纳米（1nm=10×10m），它的分离对象是溶解中的离子和分子量几百以上的有机物。
只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称之为理想的半透膜。
当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液（或从低溶液向高浓度溶液）一侧流动，这种现象叫渗透（Osmosis）。
当渗透过程进行到溶液的液面产生一个压力，以抵销溶剂向溶液方向流动的趋势，即达到平衡，此压力称为该溶液的渗透压。
渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度，而与膜本身无关。
在这种情况下，若在溶液的液面上再施加一个大于渗透压的外加压力时，溶剂将与原来的渗透方向相反，开始从溶液向溶剂一侧流动，这就是所谓反渗透（Reverse Osmosis），凡基于此原理所进行的浓缩或净化溶液的分离方法，一般称之为反渗透工艺。
反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。
溶液浓度越高，渗透压值越大。
在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度允许的范围内，必需远大于溶液渗透压值，一般为渗透压值的几倍到近几十倍。
当盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，膜的毛细管作用流出纯水。并连续地流出形成界面纯水层。
至于对有机物的解决，属筛分机理。因此，这与有机物的分子量大小和形状有关。
RO英文全称为： Reverse Osmosis 即反渗透 RO纯水机（或称RO反渗透纯水机/RO净水机） 即使用反渗透技术原理进行水过滤的净水机
RO反渗透技术是美国政府和美国太空总署，为解决宇宙飞船中宇航员的饮用水和载水问题，花巨资历经多年研发的一项高科技产品，已广泛用于军事、缓解、工业、民用等各个领域。被誉为本世纪六大高科技之一。
在一定的压力下，水分子（H2O）可以RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜，从而使一部分水透过RO膜分离出来，未透过的水因溶质增加形成浓缩水。
反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子，无需化学品及可脱除水中盐份，系统除盐率一般为98%以上。
反渗透是先进的也是节能、环保的一种脱盐方式，也已成为了主流的预脱盐工艺。