اسمز معکوس (Reverse osmosi) یا RO در واقع یک سیستم است که از آبی شامل آب ناخالص و آب خالص به آب پاک و خالص با استفاده از غشای نیمه تراوا می‌رسد. به طور مثال از یک آب شور و یا آب آلوده به مواد آلی مضر به آبی پاک و قابل شرب و مناسب برای سلامت رسید.

اسمز معکوس (فیلتر ممبران)

اساس کار به این شکل است که وقتی غشای نیمه تراوا بین دو محلول با غلظت‌های متفاوتی از هم قرار می‌گیرد مقداری از حلال رقیق از یک طرف غشا به طرف دیگر غشا منتقل می‌شود. اسمز به این معناست که آب از یک محیط با غلظت کم به یک محیط با غلظت بالاتر می‌رود. به طور مثال آب خالص به صورت معمولی وارد آب شور و ناخالص می‌شود در جهت یکسان سازی غلظت اما اگر فشار بالایی به همان محیط ناخالص و یا شور وارد کنیم آب در خلاف جهت اسمز وارد محیط خالص و آب شیرین می‌شود و این همان سیستم اسمز معکوس می‌باشد.
جنس غشاء نیمه تراوا از تری استات سلولوز و استات سلولوز می‌باشد.

در دستگاه‌های تصفیه آب، سیستم اسمز معکوس از ۵ مرحله تشکیل شده است که مرحله ۴ کار اصلی این سیستم را که به نام فیلتر ممبران شناخته شده است انجام می‌دهد. این فیلتر با استفاده از غشاهای نیمه تراوایی که در خود دارد باعث تصفیه آب می‌شود. آب در این سیستم‌ها در مراحل ۱ تا ۳ تصفیه اولیه می‌شود و با پمپ فشار قوی وارد هوزینگ فیلتر شماره ۴ یا ممبران می‌شوند، در این فیلتر به دلیل وجود غشاهای نیمه تراوا ناخالصی‌های آب قادر به عبور از این غشا نمی‌باشند و ناخالصی‌ها از طریق لوله پساب به فاضلاب می‌ریزند و باقی آب پاکیزه و تصفیه شده از کلیه ناخالصی‌ها و مواد معدنی اضافه به لوله خروجی تصفیه آب می‌ریزند.
میزان تصفیه آب در این فیلتر ۳ به ۱ می‌باشد به این شکل که به ازای هر یک لیتر آب تصفیه شده در این سیستم ۳ لیتر آب وارد فاضلات می‌شود و در واقع یک سوم آب وارد شده به این فیلتر پاک و قابل استفاده می‌شود.
حذف ناخالصی‌ها در این سیستم تا ۹۸ درصد می‌باشد که ۲ درصد باقی مانده احتمال وجود اختلال در آب‌بندی نامناسب فیلتر و یا وجود ناخالصی‌های دیگر باشد.
برای استفاده از این فیلتر و این سیستم وجود یک پمپ قوی برای تقویت فشار آب الزامی است و نبود آن باعث ایجاد اختلال در تصفیه با کیفیت آب می‌شود.