Systemy osmotyczne oparte są na zjawisku istnienia zróżnicowania ciśnienia między cieczami o odmiennych stężeniach oddzielonymi błoną półprzepuszczalną. Jest to tzw. ciśnienie osmotyczne. Z uwagi na stosunkowo nieduże dysproporcje ciśnień w naturalnym zjawisku odwrócona osmoza opiera się na cyklu odwrotnym, w którym występuje źródło ciśnienia zewnętrznego czyli ciśnienie sieci wodociągowej. W procesie filtracji ma miejsce przesączanie płynu z wyższym stężeniem zanieczyszczeń do wody o mniejszym stężeniu. I tak uzyskujemy niesamowicie wysoką dokładność uzdatniania. W odwróconej osmozie filtrowane są szkodliwe substancje takie jak m.in.: żelazo, mangan, twardość ale też groźne bakterie.

Jakość wody przefiltrowanej podobna jest do wody demineralizowanej (przewodność rzędu kilkunastu micro Siemensów na centymetr kwadratowy). Niezmiernie często w celach spożywczych instaluje się uzupełniające mineralizatory KlarsanC, które wyrównują mikroelementy wyfiltrowane podczas przenikania wody poprzez membranę osmotyczną. Minusami systemu RO jest głównie spory odrzut oczyszczanej wody (minimum 50%, nawet wykorzystując pompy podnoszące ciśnienie) i niewielka efektywność (i dlatego często do filtrów RO dodawane są zbiorniczki buforowe przechowujące uzdatnioną wodę). W chwili obecnej filtry wody oparte na zjawisku filtracji molekularnej są nadzwyczaj często kupowane, a ponadto występują w bardzo rozległym zakresie wydajności.