Μια μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης είναι μια τεχνητή ημι-διαπερατή μεμβράνη με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, που μιμείται μια βιολογική ημι{1}}μεμβράνη. Είναι το βασικό συστατικό της τεχνολογίας αντίστροφης όσμωσης. Η αρχή της αντίστροφης όσμωσης είναι ότι, υπό πίεση μεγαλύτερη από την οσμωτική πίεση του διαλύματος, οι ουσίες που δεν μπορούν να περάσουν από την ημι{4}}μεμβράνη διαχωρίζονται από το νερό. Οι πόροι της μεμβράνης μιας μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης είναι εξαιρετικά μικροί, αφαιρώντας έτσι αποτελεσματικά τα διαλυμένα άλατα, τα κολλοειδή, τους μικροοργανισμούς και την οργανική ύλη από το νερό. Το σύστημα προσφέρει πλεονεκτήματα όπως καλή ποιότητα νερού, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μη ρύπανση, απλή διαδικασία και εύκολη λειτουργία.
Η μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης είναι το βασικό συστατικό για την επίτευξη αντίστροφης όσμωσης. είναι μια τεχνητή ημι-διαπερατή μεμβράνη με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, που μιμείται μια βιολογική ημι-μεμβράνη. Είναι γενικά κατασκευασμένο από πολυμερή υλικά, όπως μεμβράνες οξικής κυτταρίνης, μεμβράνες αρωματικού πολυυδραζιδίου και μεμβράνες αρωματικού πολυαμιδίου. Η διάμετρος των επιφανειακών μικροπόρων είναι γενικά μεταξύ 0,5 και 10 nm και η διαπερατότητα σχετίζεται με τη χημική δομή της μεμβράνης. Ορισμένα πολυμερή υλικά έχουν καλή αλατοαπωθητικότητα αλλά κακή διαπερατότητα νερού. Άλλα πολυμερή υλικά έχουν περισσότερες υδρόφιλες ομάδες στη χημική τους δομή, με αποτέλεσμα τη σχετικά ταχύτερη διείσδυση του νερού. Επομένως, μια ικανοποιητική μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης θα πρέπει να έχει κατάλληλο ρυθμό ροής διηθήματος ή ρυθμό αφαλάτωσης.