Z drugiej strony, Odwrócona osmozadziała w podobny sposób, jedyną różnicą jest to, że proces będzie kontrolowany. Woda słona lub woda zasilająca jest zmuszana do przechodzenia przez membranę, która pozwala na przepływ tylko czystej wody. Odwrócona osmoza działa pod wysokim ciśnieniem i wykorzystuje specjalny rodzaj membrany do filtrowania odświeżonej wody z soli.
Poniżej znajduje się diagram przedstawiający proces odwróconej osmozy. Gdy do skoncentrowanego roztworu zostanie przyłożone ciśnienie, cząsteczki wody są przepychane przez półprzepuszczalną membranę, a zanieczyszczenia nie mogą się przedostać.