L'osmosi inversa è un procedimento semplice  per rendere pura l'acqua. Questa tecnica sfrutta le potenzialità di una membrana semipermeabile, che si lascia attraversare dal solvente (per esempio l'acqua) ma non dai soluti (impurità). In condizioni naturali, se due recipienti vengono separati da tale membrana, si assiste al passaggio del solvente (acqua) dalla zona in cui è più concentrato a quella in cui è presente in concentrazioni inferiori.

Nell'osmosi inversa, al contenitore dove l'acqua è meno pura viene applicata una pressione tale da vincere la sua naturale tendenza ad entrare in questo compartimento. Si ha così un inversione del flusso osmotico naturale che porta alla formazione di acqua pura.

I depuratori che utilizzano il processo di osmosi inversa vengono utilizzati sia in ambito domestico che industriale, ad esempio nei megaimpianti di desalinizzazione industriale dell'acqua marina o negli autolavaggi.

La semplicità di questa tecnica ed il vantaggio di non richiedere l'aggiunta di sostanze chimiche, ha reso l'osmosi inversa il più diffuso sistema di purificazione dell'acqua alimentare, capace di allontanare la quasi totalità delle sostanze organiche (inclusi microorganismi patogeni e non).