Η συγκεκριμένη συσκευή μπορεί να απομακρύνει από το νερό όλα τα άλατα και τους μικροοργανισμούς. Η απομάκρυνση αυτή επιτυγχάνεται με ειδικά φίλτρα – μεμβράνες με πολύ μικρή διάμετρο πόρων.

Πρόκειται για την πλέον εξελιγμένη μορφή επεξεργασίας του νερού που διαθέτουμε μέχρι σήμερα και που έχει ευρεία εφαρμογή, με δύο όμως βασικά μειονεκτήματα:
α) Η απόδοση της αντίστροφης ώσμωσης εξαρτάται από το αρχικό νερό.
Δηλαδή, αν το αρχικό νερό έχει 5 % θάλασσα, η αντίστροφη ώσμωση παράγει 80 % καθαρό νερό και 20 % νερό με πολύ αυξημένο ποσοστό σε θάλασσα (απόβλητο).
Αν το αρχικό νερό έχει 50 % θάλασσα, τότε παράγεται 15 % καθαρό νερό και 85 % νερό – απόβλητο.
β) Αφαιρεί από το νερό όλα τα άλατα, συμπεριλαμβανομένων και των απαραίτητων στον ανθρώπινο οργανισμό (π.χ. ασβέστιο). Το πρόβλημα αυτό συνήθως λύνεται με ελεγχόμενη γραμμή παράλληλης ροής εκτός των μεμβρανών (by pass).
Το αρχικό κόστος εγκατάστασης και το κόστος λειτουργίας εξαρτώνται από την ποιότητα του αρχικού νερού και την αναμενόμενη κατανάλωση και είναι σαφώς υψηλότερο από όλες τις άλλες μορφές επεξεργασίας του νερού.
Λόγω της πολυπλοκότητας της συσκευής, απαιτείται έλεγχος ορθής λειτουργίας και συντήρηση σε τακτική βάση από εξειδικευμένο προσωπικό του προμηθευτή.