Atvirkštinio osmoso sistemos dažniausiai naudojamos, kai vandenį reikia išvalyti nuo: geležies, mangano, magnio, chloro, kalcio, nitratų ir nitritų, naftos produktų, aromatinių angliavandenių, radioaktyvių ir sunkiųjų elementų bei kitų medžiagų ir įvairių bakterijų.
Atvirkštinio osmoso sistemos iš principo yra skirtos aukščiausios kokybės vandens ruošimui, toks vanduo yra tinkamas naudoti tiek pramonės, tiek ir buities reikmėms. Atvirkštinio osmoso sistemos plačiai naudojamos įvairiose pramonės šakose nuo farmacijos, medicinos bei maisto pramonės iki energetikos, chemijos, naftos ir kitų sričių pramonės.
Atvirkštinio osmoso sistemose vanduo juda iš mažos koncentracijos srities, per filtravimo membraną, į didelės koncentracijos sritį. Atvirkštinės osmozės metu, vandens judėjimą sukelia dvi jėgos: osmosinis slėgis (atsiradęs dėl skirtingų vandens koncentracijų) ir išorės slėgis. Naudojant išorės slėgį, pakeičiama organinių junginių ir molekulių judėjimo kryptis, todėl tai ir vadinama atvirkštine osmoze.
Atvirkštinio osmoso sistemose svarbiausią vaidmenį atlieka specialios vandens filtravimo membranos. Atvirkštinio osmoso sistemos filtravimo membrana sukurta taip, kad praleistų vandenį ir sulaikytų vandenyje ištirpusius cheminius elementus, priemaišas ir kitus įvairius teršalus. Vandens filtravimo membranos vienos poros dydis tesiekia vos 0,0001 mikrono. Atvirkštinio osmoso sistemos gali pašalinti iki 98% vandenyje ištirpusių įvairių medžiagų ir cheminių elementų.
