A molekulák mozgással egy nagyobb koncentrációjú helyről egy kisebb koncentrációjú helyre diffundálnak. Az Ozmózis a diffúzió egy speciális esete, amelyben a vízmolekulák a koncentráció csökkenésére átjutnak a féligáteresztő membránon. A féligáteresztő membrán lehetővé tesz a víz áthaladását, de nem engedi át az ionokat (pl. Na, Ca2, Cl) vagy nagyobb molekulákat (pl. glükóz, karbamid, baktériumok). A diffúzió és az ozmózis a kedvező termodinamika miatt addig folytatódik, amíg egyensúlyba nem kerül. Az ozmózist lehet lassítani, megállítani, sőt megfordítani, ha elegendő nyomás éri a membránt a membrán "sűrítő" oldalán.

Fordított ozmózis akkor történik, amikor a víz áthatol a membránon úgy, hogy az alacsonyabb koncentráció felöl a magasabb koncentráció felé átdiffundál. Ennek illusztrálására képzelj el egy féligáteresztő membránt friss vízzel az egyik oldalon, és koncentrált vizes oldatot a másik oldalon. Ha normál ozmózis zajlik, a friss víz áthalad a membránon, hogy felhígítsa a tömény oldatot. A fordított ozmózisnál nyomást gyakoroltak a tömény oldat oldalán és ezzel a vízmolekulákat arra kényszerítik, hogy áthaladjon a membránon a friss víz felé.

Aquaset RO viztisztitó

A fordított ozmózist gyakran használják kereskedelmi és lakossági vízszűrő rendszerekben is. Ez a módszer egyike azoknak amellyel például a tengervizet sótalanítják. Néha a fordított ozmózist arra is használják, hogy megtisztítsák folyadékokat, vizet a nemkívánatos szennyeződésektől (pl. etanol).