Gwarantuje ona – w przeciwieństwie do innych oferowanych sposobów – najskuteczniejsze oczyszczenie wody. Umożliwia również usunięcie z wody cząstek bardzo, bardzo małych – takich jak pojedyncze jony. Otwory w membranie osmotycznej mają rozmiar około 0.0005 mikrona.
Wyróżnia się dwa rodzaje membran osmotycznych – TFC (Thin Film Composite), układ cienkich błon filtrujących oraz CTA (Cellulose triacetate), celulozę triacetytową.
Odwrócona osmoza wykorzystuje półprzepuszczalną membranę, która przepuszcza jedynie czyste cząsteczki wody, zatrzymując tym samym zanieczyszczenia – są one zbyt duże, by przedostać się poprzez mikropory membrany osmotycznej.
Osmozę stosuje się najczęsciej do domowych filtracji wody.