Сегодня наиболее прогрессивной считается так называемая обратноосмотическая система подготовки воды. Количество и характеристики элементов этой системы (картриджей и полупроницаемой обратноосмотической мембраны) зависит от качества исходной воды. Благодаря такой системе можно добиться почти стопроцентной очистки воды от растворенных в ней солей, механических примесей и бактерий, получив чистую питьевую воду, по своим свойствам близкую к талой ледниковой воде и наиболее экологически безопасную для человека.

Очищение воды строится на явлении осмоса , которое можно проиллюстрировать, разделив два соляных раствора с разными концентрациями полупроницаемой мембраной. Эта мембрана будет пропускать молекулы и ионы определенного размера, но послужит барьером для веществ с молекулами большего размера.

Если по разные стороны полупроницаемой мембраны расположить солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабоконцентрированного раствора в более концентрированный, уровень жидкости в котором вследствие этого повысится. Разница в высоте уровней двух растворов разной концентрации будет пропорциональна силе, под действием которой вода проходит через мембрану. Эта сила называется «осмотическим давлением».

Если внешнее давление на более концентрированный раствор превысит осмотическое, молекулы начнут двигаться через полупроницаемую мембрану в обратном направлении, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный. Этот процесс называется обратным осмосом. На этом принципе и основана работа мембран обратного осмоса.

Процесс обратного осмоса как способ очистки воды используется примерно с середины прошлого века. Изначально его использовали для опреснения морской воды.

Таким образом, в процессе обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Таким образом, обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции некоторых веществ с помощью активированного угля.