Osnovna funkcija membrana za reverznu osmozu je postizanje efikasnog odvajanja vode i otopljenih tvari kroz pogon visokog-pritiska, čime se dobija voda visoke-čistoće proizvoda. Njegov osnovni princip je korištenje polu-propusne membrane koja propušta samo molekule vode dok blokira otopljene soli, jone teških metala, organske tvari i mikroorganizme, čime se postiže dubinsko pročišćavanje.
U prečišćavanju vode, membrane reverzne osmoze mogu značajno smanjiti TDS (ukupne otopljene čvrste tvari), tvrdoću i sadržaj teških metala u vodi, pretvarajući sirovu vodu u čistu vodu za piće. Ova funkcija se široko koristi u kućnim prečistačima vode, industrijskoj proizvodnji čiste vode i laboratorijskim sistemima ultra čiste vode, posebno pogodna za scenarije sa lošim kvalitetom vode ili visokim zahtjevima za čistoćom.
U industrijskoj primjeni, membrane reverzne osmoze se ne koriste samo za proizvodnju vode već i za stabilno snabdijevanje procesnom vodom. Na primjer, elektronska industrija zahtijeva ultračistu vodu za čišćenje strugotina, elektroprivreda treba napojnu vodu za kotlove, a kemijska industrija je koristi za odvajanje i koncentraciju otapala i otopina. Stabilne mogućnosti desalinizacije osiguravaju stabilnost proizvodnih procesa i kvalitet proizvoda.
Nadalje, membrane reverzne osmoze također imaju funkciju povrata resursa i zaštite okoliša. U tretmanu otpadnih voda, može omogućiti dubinsku ponovnu upotrebu otpadnih voda, smanjujući emisije; u desalinizaciji morske vode, može pretvoriti morsku vodu u slatkovodne resurse. Sa sve većim zahtjevima za očuvanjem vode i zaštitom okoliša, primjena ove funkcije nastavlja se širiti na globalnoj razini.