Τα βακτήρια είναι κοινές μικροβιακές προσμείξεις στο νερό, που συνήθως κυμαίνονται σε μέγεθος από 0,5 έως 5 μικρόμετρα. Οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης, με μεγέθη πόρων περίπου 0,1 νανόμετρα, είναι πολύ μικρότερες από τα βακτήρια. Οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης μπορούν να παγιδεύσουν άμεσα βακτήρια μέσω φυσικού κοσκίνισμα, εμποδίζοντάς τα να περάσουν μέσα από τους πόρους της μεμβράνης. Οι βακτηριακές επιφάνειες συχνά φέρουν ηλεκτρικό φορτίο και τα υλικά μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης μπορεί επίσης να διαθέτουν κάποιο ηλεκτρικό φορτίο. Μέσω της αλληλεπίδρασης φορτίου, η μεμβράνη μπορεί περαιτέρω να προσροφήσει ή να απωθεί τα βακτήρια, ενισχύοντας την αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης.
Μελέτες δείχνουν ότι οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης έχουν γενικά υψηλό ρυθμό απομάκρυνσης βακτηρίων και μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον κίνδυνο μικροοργανισμών στο νερό. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης δεν είναι ένα πολύ γνωστό-αποστειρωμένο φράγμα, αλλά η υψηλή τους απόδοση σε πρακτικές εφαρμογές έχει επικυρωθεί ευρέως.