反渗透膜的孔径大都为1纳米(1nm=10^-9m)，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一般称之为理想的半透膜。

当把溶剂和溶液(或把两种不同浓度的溶液)分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种类、浓度和温度，而与膜本身无关。

在这种情况下，若在溶液的液面上再施加一个大于渗透压的外加压力时，溶剂将与原来的渗透方向相反，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方法，一般称之为反渗透工艺。

反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。

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围内，必需远大于溶液渗透压值，一般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，通过膜的毛细管作用流出纯水。并连续地流出形成界面纯水层。

至于对有机物的去除，属筛分机理。因此，这与有机物的分子量大小和形状有关。

孔径较大的膜，一般应用在超滤范围，称为超滤膜。超滤膜的孔为2nm-10nm，而反渗透膜的孔径为0.3nm-2nm。

所以，反渗透膜过滤能够更好的除去各种细菌，如最小的细菌“绿脓杆菌“(3000×10m)：也能滤除各种病毒，如流感病毒(800×10m)，还能滤除热原(10-500×10m)。