Osmóza je prirodzeným prejavom existencie živých buniek. Ide o prenikanie molekúl vody ako rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu z roztoku s menšou hustotou do roztoku s väčšou hustotou. Bunky živých organizmov sú obalené polopriepustnymi membránami. Vďaka osmóze sa odohráva väčšina vnútrobunkových procesov, čo umožňuje organizmu existenciu, teda život. Princíp osmózy je zreteľný pri sústave spojených nádob predelených v spodnej častí polopriepustnou membránou. Táto membrána vďaka svojej konštrukcii prepúšťa iba molekuly vody z dôvodu ich malých rozmerov. Ak je v sústave spojených nádob čistá voda, hladiny budú v rovnakej výške. Ak pridáme do jedného valca nečistoty, voda nám začne pretekať zo strany čistej vody do strany vody s nečistotami. Vznikne nám rozdiel hladín h , ktorý je dôsledkom prirodzeného javu nazývaného osmóza. Osmotický tlak je v rovnováhe z hydrostatickým tlakom vodného stĺpca o výške h. Osmotický tlak je daný súčinom plynovej konštanty R, absolútnej teploty T a molárnej koncentrácie c. Pri vzniku tlaku na strane znečistenej vody, zmení sa smer toku vody, pričom polopriepustná membrána zabráni prenikaniu väčšiny nečistôt a prepustí iba molekuly vody. Tento proces sa nazýva reverzná osmóza.

Polopriepustné membrány zaznamenali v posledných desaťročiach výrazné zlepšenia. Do šesťdesiatych rokov boli tieto membrány málo efektívne, nespoľahlivé a veľmi drahé pre použitie v domácnostiach. Používalo ich vojnové námorníctvo USA na čistenie morskej vody pre vojnové lode. Avšak pri uplatnení nových syntetických materiálov pri ich konštrukcii boli tieto nedostatky prekonané a polopriepustné membrány preukázali dlhú životnosť a efektívnosť pri odstraňovaní nečistôt. Polopriepustná membrána pozostáva z niekoľkých tenkých spojených vrstiev navinutých na plastovej rúrke, v zahraničí známom pod pojmom TFC ( thin film composite ) cez sústavu ktorých preteká filtrovaná voda. Základom je membrána s otvormi o rozmeroch molekuly vody, čo je 0,0005 mikrometra (0,5 nanometra, teda 0,5×10″9 m). V systémoch reverzných osmóz je použitá polopriepustná membrána RE1812-80GPD. tandardné mechanické filtre odstraňujú z vody sedimenty. V systéme reverzných osmóz sa pri použití polopriepustnej membrány však naviac odstraňujú aj všetky kontaminanty rozpustené vo vode molekulu po molekule.