对透过的物质具有选择性的薄膜为半透膜、一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称为理想的半透膜，当把相同的体积的稀溶液（例如淡水）和浓溶液（例如盐水）分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然透过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透，当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压，渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关，若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。 反渗透膜是化学合成高分子膜，在合成过程中通过分子之间的作用使反渗透膜上有很多孔隙。这些孔隙的孔径为0.0001～0.001微米，与水分子的直径相当。几乎所有有害杂质的体积都比水分子大几百倍、最小的病毒也比水分子大几十倍，杀虫剂六六六比水分子大15倍。铅、汞、铬等重金属盐，钙、镁、铁、锰、铝的盐类都是以水合离子形式存在于水中的，它们水合后比水分子大10～20倍。反渗透膜通过粒子大小的选择和对带电粒子的排斥将以上所列这些杂质彻底清除。反渗透装置就是利用上述这一原理，利用高压泵将原水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子的，能滤除各种细菌、病毒和热源，获得高质量的纯水。