Normal reverse osmosis, doğada suyun farklı konsantrasyonlarda bir sıvıdan diğerine geçmesiyle oluşur. Aralarında, yalnızca suyun geçmesine izin veren, ancak diğer maddelerin geçişine izin vermeyen yarı geçirgen bir zar vardır. Bu işlem her iki taraf da dengelenene kadar devam eder. Ozmotik basınç, zarın her iki tarafındaki sıvı hacmi değiştiğinde meydana gelen statik yükseklik farkından kaynaklanır.
Reverse Osmosisde, daha yoğun bir sıvıdan basınç uygulanması, daha yoğun sıvıdaki minerallerin, tuzların ve organiklerin zarın bir tarafında kalmasına ve diğer tarafa daha az yoğun sıvı olarak taşınmasına neden olur. Tuz ve mineral içermez. Pratikte pompalanan suyun ancak belirli bir yüzdesi bu zardan geçebilmektedir. Mineraller, tuzlar ve organikler çok daha yüksek konsantrasyonlarda birikir ve kanalizasyona boşaltılır. Konsantrasyon polarizasyonu olarak bilinen polarize moleküllerin zar üzerinde kısa bir süre içinde birikmesini ve daha fazla akışı engellemesini önlemek için, zarın basınç altında periyodik olarak yıkanabilmesi gerekir.