反渗透膜的孔径大都为1纳米（1nm=10×10m），它的分离对象是溶解中的离子和分子量几百以上的有机物。
只能透过溶剂而不能透过溶质的膜普通称之为理想的半透膜。
当把溶剂和溶液（或把两种差异浓度的溶液）区别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液（或从低溶液向高浓度溶液）一侧流动，这种现象叫渗透（Osmosis）。
当渗透过程进行到溶液的液面产生一个压力，以抵销溶剂向溶液方向流动的趋势，即达到平衡，此压力称为该溶液的渗透压。
渗透压的大小取决于溶液的品种、浓度和温度，而与膜自身无关。
在这种状况下，若在溶液的液面上再施加一个大于渗透压的外加压力时，溶剂将与本来的渗透方向相反，开始从溶液向溶剂一侧流动，这就是所谓反渗透（Reverse Osmosis），凡基于此原理所进行的浓缩或净化溶液的分离措施，普通称之为反渗透工艺。
反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推进下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质离开。
溶液浓度越高，渗透压值越大。
在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度允许的范畴内，必须远大于溶液渗透压值，普通为渗透压值的几倍到近几十倍。
当盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，膜的毛细管作用流出纯水。并持续地流出构成界面纯水层。
至于对有机物的去除，属筛分机理。因而，这与有机物的分子量大小和形态有关。
