Sí utilizamos una presión superior a la presión osmótica, un efecto contrario a la ósmosis se puede logar, al presionan fluidos a través de la membrana y sólo las moléculas de menor peso pasan del otro lado.

En el tratamiento de agua los sólidos disueltos al generar esta presión quedan retenidos en la membrana y sólo pasa el agua, a esto se le llama ósmosis inversa. Para logar este efecto del paso del agua es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica.

Las membranas de ósmosis inversa tienen las características de hacer una limpieza continua mientras trabajan, porque de no ser así, sufrirían una acumulación de contaminantes y una saturación en poco tiempo, por lo que parte del flujo de agua entrada arrastra las contaminantes sales y minerales. A esto se le conoce como agua de rechazo, que comúnmente es 30% de agua producto y 70% de agua de rechazo, en equipos con agua de calidad relativamente buena, puede ser 60% / 40% o en aguas con sólidos disueltos totales (TDS) bajos hasta 60% / 40%.

Una membrana de ósmosis inversa en un equipo correctamente diseñado, la duración puede ser entre 3 a 5 años. Es importante hacer los mantenimientos periódicos con químicos para limpieza de membranas, siguiendo los consejos del fabricante. En aguas con concentraciones altas de sólidos disueltos, dureza o presencia de sílice es recomendable dosificar un anti-incrustante mediante una bomba, también es importante la pre-tratamiento que incorpora el equipo: eliminación de partículas en suspensión mediante cartuchos de sedimentos o equipos de lecho profundo y equipos de carbón activado y suavizadores, si es necesario. En membranas de uso doméstico el tiempo de vida es más corto 2 a 3 años, debido a que no es posible realizar los mantenimientos antes mencionados.