把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態，此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。
預處理
預處理常常由石英沙過濾裝置，活性碳過濾裝置，精密過濾裝置組成，主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質、懸浮物，色素、異味、生化有機物，降低水的余氨值及農藥污染等有害的物質。如果原水中鈣鎂離子含量較高時，還需增加軟水裝置，主要目的在于保護后級的反滲透膜不受大顆粒物質的破壞，從而延長反透膜的使用壽命。
反滲透設備是圍繞反滲膜而組織成的一套水處理系統，一套完整的反滲透系統分別由預處理部分、反滲透主機（膜過濾部分）、后處理部分和系統清洗部分共同組成。
后處理部分主要是對反滲透主機制取的純水作進一步的處理，如果后續工藝接離子交換或電去離子（EDI）設備，則可以制取工業用超純水，如果是用在民用直飲水工藝上，則常常接后置殺菌裝置，例如可以接紫外線殺菌燈或者臭氧發生器，從而使出來的水可以直接飲用。
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