Z drugiej strony, Odwrócona osmozaDziała w podobny sposób, z tą różnicą, że proces będzie kontrolowany. Woda słona lub zasilająca jest przepuszczana przez membranę, która przepuszcza tylko czystą wodę. Odwrócona osmoza działa pod wysokim ciśnieniem i wykorzystuje specjalny rodzaj membrany do filtrowania odświeżonej wody z soli.
Poniżej znajduje się diagram przedstawiający proces odwróconej osmozy. Pod wpływem ciśnienia do stężonego roztworu cząsteczki wody przeciskają się przez półprzepuszczalną membranę, uniemożliwiając przedostanie się zanieczyszczeń.