Bij natuurlijke osmose stroomt water vanzelf van een lage naar een hoge zoutconcentratie door een semi-permeabel membraan. Dit proces streeft naar evenwicht tussen beide zijden. Bij omgekeerde osmose wordt dit principe omgekeerd door druk uit te oefenen op de geconcentreerde zijde, waardoor zuiver water juist van de hoge naar de lage concentratie wordt geperst. Zo wordt het water gescheiden van opgeloste zouten en verontreinigingen.