Filtry RO opierają się na zjawisku występowania zróżnicowania ciśnienia między cieczami o różnych stężeniach odizolowanymi błoną w połowie przepuszczalną. Jest to mówiąc językiem fachowym ciśnienie osmotyczne. Ze względu na w miarę nieznaczne dysproporcje ciśnień w naturalnym zjawisku filtry RO opierają się na zjawisku odwrotnym, w którym istnieje zewnętrzne źródło ciśnienia (ciśnienie sieci wodociągowej). W procesie takim ma miejsce przesączanie płynu z silniejszym stężeniem zabrudzeń do wody z niższym stężeniem. I tak uzyskujemy niesamowicie wysoką dokładność uzdatniania. W filtrach RO filtrowane są niechciane substancje takie jak na przykład: mangan, żelazo, twardość lecz też bakterie chorobotwórcze.
Czystość wody przefiltrowanej bliska jest wodzie demineralizowanej (przewodność kilkunastu mikro Siemensów na centymetr kwadratowy). Niezmiernie często do celów spożywczych instaluje się uzupełniające wkłady mineralizujące KlarsanC, które dodają mikroelementy wyfiltrowane w trakcie przenikania wody przez membranę RO. Defektami filtrów osmotycznych są głównie spory odrzut wody (więcej niż 50%, nawet wykorzystując pompy podnoszące ciśnienie) oraz stosunkowo nieduża wydajność (i dlatego często do systemów osmotycznych dodawane są zbiorniczki buforowe magazynujące uzdatnioną wodę). Obecnie filtry do wody oparte na zjawisku odwróconej osmozy są niesamowicie popularne i występują w dużym przedziale wydajności.