Kita vertus, Atvirkštinė osmozėveikia panašiai, skirtumas tik tas, kad procesas bus kontroliuojamas. Sūrus arba maitinamas vanduo yra priverstas praeiti per membraną, kuri praleidžia tik gryną vandenį. Atvirkštinio osmoso sistema veikia esant aukštam slėgiui ir naudoja specialios rūšies membraną, kad filtruotų šviežią vandenį nuo druskų.
Žemiau pateikta diagrama, kurioje aprašomas atvirkštinio osmoso procesas. Kai koncentruotam tirpalui taikomas slėgis, vandens molekulės yra išstumtos per pusiau laidžią membraną ir teršalai nepraleidžiami.