容器的两边分别放置相同体积的稀溶液(如淡水)和浓溶液(如海水或盐水)，并用半透膜隔开。稀溶液中的溶剂自然会通过半透膜流向浓溶液侧，浓溶液侧的表面高于稀溶液侧的表面一定高度，形成压差达到渗透平衡状态。压差的大小取决于浓缩溶液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。当浓缩溶液的压力大于渗透压时，浓缩溶液中的溶剂就会流向稀溶液。

预处理通常由石英砂过滤器、活性炭过滤器和精密过滤器组成。预处理的主要目的是去除原水中的沉积物、铁锈、胶体、悬浮物、色素、恶臭、生化有机物，降低水的残留氨值和农药污染等有害物质。如果原水中ca~(2+)和mg~(2+)含量较高，应加装软水装置。

反渗透设备是一种围绕反渗透膜组织的水处理系统。一套完整的反渗透系统由预处理部分、反渗透主机(膜过滤部分)、后处理部分和系统清洗部分组成。

后处理部分主要是为了进一步处理由反渗透主要机理产生的纯水。如果下列工艺与离子交换或离子交换膜电透析(edi)设备相连，就可以生产工业用超纯水。在民用直饮水工艺中使用时，常与后方消毒器如紫外线消毒器或臭氧发生器连接，直接饮用。