1748年法國科學家首次發現豬隻膽膜可以滲透出水的現象，但基於當時生產技術落後而無法加以利用。其現象卻在往後的兩百年成為解釋各種自然現象，如樹木怎樣吸水的理論等等。原理如下：

若以滲透膜分隔兩邊濃度不同的鹽水，由於位能差別，水的份子會從濃度低的一邊移往濃度高的一邊以便平衡兩邊的位能，直至兩邊水位及水壓差別導致水的份子沒法再遷移，物質交換得到平衡。這就是滲透效應(Osmosis)現象。如4.11。

簡單的說，就是在原水一方施加大於逆滲透之壓力時，即產生逆滲透作用，此時溶解與非溶解的無機鹽、重金屬、有機物、菌體、顆粒等無法通過半透膜，僅水分子及較小分子之鹽類滲過薄膜，流向淨水之一邊而污染成份濃縮於原水。

原水逐漸濃縮，施加之壓力必須逐漸提高，直到無限大。實際操作時，將濃縮水排掉，繼續供入原水，以保持恆定之壓力，即可達到逆滲透之目的。談到逆滲透膜，它被包括在分離膜之一小項內。分離膜(CROSS-FLOW)可細分為：參考表4.16。

─ Reverse Osmosis (RO)逆滲透
─ Ultra Filteration (UF)超過濾
─ Microfiltration (MF) 微孔過濾
─ GAS Separation (GS) 氣體分離

在所有分離膜項目中唯有逆滲透膜的透水孔徑為最小，在0.0001~0.002 micron之間，如以人體頭髮做比較，人體頭髮之外徑約為10micron，即可知逆滲透膜孔徑之精密，除了能有效過濾細菌病毒外，亦能去除水中劇毒重金屬，如圖4.13 分離膜的應用及表4.16 分離膜之種類所示。