一种只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称为理想的半透膜。当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液（或从低浓度溶液向高浓度溶液）一侧流动，这种现象称作渗透。浓溶液随着水的流入而不断被稀释，当水向浓溶液流动而产生的压力P足够用来阻止水继续净流入时，渗透处于平衡状态。平衡时，水通过半透膜从任一边向另一边流入的数量是相等的，即处于动态平衡状态，此时的压力P 称为溶液的渗透压。渗透是自发过程，而反渗透是一种非自发过程。在进水（浓溶液）侧施加压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液测时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水（浓溶液）中的水分子部分通过半透膜（反渗透膜）成为稀溶液测的净化产水，这个过程叫做反渗透。

  反渗透采用的是错流过滤方式。如图1-2 所示，错流过滤中，进水流经膜表面时，一部分透过膜成为产水，而另一部分则沿膜表面平行流动成为浓水。错流过滤系统不同于传统的死端过滤，进水并非仅沿着通过滤层的方向流动。错流过滤的主要优点是，膜截留下来的物质被流体不断地冲走，这在一定程度上相当于膜表面被连续地清洗，有利于延长膜的寿命，降低维护和清洗的费用。相反，传统过滤中被截留的物质积累在过滤介质上，必须定期清洗更换介质，这明显不经济，也不利于环保。