يعمل التناضح العكسي على إزالة الملوثات من مياه التغذية أو المياه غير المفلترة، عندما يجبرها الضغط على المرور عبر غشاء نصف نافذ. لتوفير مياه الشرب النظيفة، ينتقل الماء من الجانب الأكثر تركيزًا لغشاء RO إلى الجانب الأقل. ويسمى الماء العذب الناتج الماء النقي المتخلل. ويطلق على المياه المركزة المتبقية مياه الصرف الصحي أو المياه المالحة.

يحتوي الغشاء شبه المنفذ على مسام صغيرة يمكن أن تمنع الملوثات ولكنها تسمح للجزيئات بالتدفق من خلالها. في عملية التناضح، يصبح الماء أكثر تركيزا أثناء مروره عبر الغشاء للحصول على التوازن على كلا الجانبين. يعمل التناضح العكسي على منع الملوثات من الدخول إلى الجانب الأقل تركيزًا من الغشاء. على سبيل المثال، عند الضغط على المياه المالحة أثناء عملية التناضح العكسي، يتبقى الملح ويتدفق عبره الماء النظيف فقط.