Pöördosmoos on kõige keerukam membraanide eraldamise protsess, rakendades töörõhku veele (kontsentreeritud lahusele), et ületada looduslik osmootne rõhk. Kui kontsentratsioonilahuse poolest rakendatakse töörõhku üle loodusliku osmootse rõhu, lastakse vesimolekulid loomulikul määral läbi. Voolu suund pööratakse ümber, vesi (kontsentreeritud lahus) veemolekulides pöördosmoosimembraaniga, et saada lahjendatud lahuse külg puhastatud vesi; pöördosmoosi seadmed võivad blokeerida kõik lahustatud soolad ja molekulmass üle 100 orgaanilise aine.
Kuid vee molekulide läbipääsu tagajärjel on pöördosmoosi membraanipõhine magestamissagedus üldiselt suurem kui 98%, neid kasutatakse laialdaselt tööstuslikus vees ja elektroonilises ultrapuhast veekogus, puhta vee tootmiseks joogiveega, boileri toitevees ja muudes protsessides ioonides vahetus enne pöördosmoosiseadme kasutamist. Võib märkimisväärselt vähendada vett ja heitvett.