滲透是一種物理現象。當兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止，這一過程稱為滲透。然而，要完成這一過程需要很長時間。但如果在含鹽量高的水側，施加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向向反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。
反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側透過的溶劑，即滲透液；高壓側濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側淡水，在高壓側鹵水。
反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為：N=Kh(Δp－Δπ) （式中Kh為水力滲透系數，隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側的靜壓差；Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差）。稀溶液的滲透壓π為：π=iCRT（式中i為溶質分子電離生成的離子數；C為溶質的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數；T為溫度。）
反滲透通常使用非對稱膜和復合膜，所用的設備主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子[3] 溶質，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過程簡單，能耗低，近20年來迅速發展。現已大規模應用于海水和苦咸水（見鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結合制取高純水，目前其應用范圍正在擴大，已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
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