Tehnologija desalinizacije morske vode zasnovana na membrani{0}} predstavljena je reverznom osmozom. Njegov princip uključuje korištenje visokog pritiska za prolazak morske vode kroz polu-propusnu membranu, odvajajući molekule vode od jona soli. Zbog visokog osmotskog pritiska morske vode, sistemu je potrebna pumpa visokog{4}}pritiska da bi obezbijedila dovoljan pritisak (obično 5-8 MPa), zajedno sa membranskim materijalima visoke -desalinizacije- (kao što su kompozitne poliamidne membrane). Prednosti ove tehnologije su relativno niska potrošnja energije i jaka modularnost sistema, što je čini najšire korištenom mainstream tehnologijom u svijetu.
Tehnologije za desalinizaciju termalne morske vode uglavnom uključuju višestepeno isparavanje (MSF) i više{1}}efektnu destilaciju (MED). Ove tehnologije zagrijavaju morsku vodu da bi je isparile, a zatim je kondenziraju u slatku vodu, postižući odvajanje slane vode. MSF poboljšava efikasnost kroz više-fabričko isparavanje-sa smanjenim pritiskom, dok MED koristi višestepene isparivače za ponovno korištenje toplinske energije. Toplotne tehnologije su pogodne za integraciju sa otpadnom toplotom elektrana ili industrijskom otpadnom toplotom, ali imaju veliku potrošnju energije i zahtevaju veliku-opremu.
Druge tehnologije u nastajanju uključuju elektrodijalizu, naprednu osmozu i hibridne procese. Elektrodijaliza koristi električno polje za pokretanje jona kroz membrane za jonsku{1}}izmjenu radi razdvajanja, što je čini pogodnom za tretman vode niskog{2}}saliniteta. Prednja osmoza koristi razliku osmotskog pritiska za pokretanje migracije vode. Hibridni procesi kombinuju membranske metode sa termalnim metodama ili tehnologijama predtretmana kako bi se poboljšala ukupna efikasnost i stabilnost.
Na nivou sistemskog inženjeringa, tehnologija desalinizacije morske vode također uključuje ključne tehnologije prethodnog tretmana i povrata energije. Na primjer, metode prethodnog tretmana kao što su filtracija pijeskom i ultrafiltracija smanjuju opterećenje zarastanja i produžuju vijek trajanja membrane; Uređaji za obnavljanje energije (ERD) obnavljaju energiju pritiska koncentrirane slane vode, značajno smanjujući radnu potrošnju energije. Sve u svemu, tehnologija desalinizacije morske vode je sveobuhvatan sistem za prečišćavanje vode usredsređen na reverznu osmozu i dopunjen sinergističkom optimizacijom više procesa.