La funzione principale delle membrane a osmosi inversa è quella di ottenere una separazione efficiente di acqua e soluti attraverso la guida ad alta-pressione, ottenendo così acqua prodotta di elevata-purezza. Il suo principio di base è quello di utilizzare una membrana semi-permeabile che consente il passaggio solo delle molecole d'acqua bloccando i sali disciolti, gli ioni di metalli pesanti, la materia organica e i microrganismi, ottenendo così una purificazione profonda.
Nella purificazione dell'acqua, le membrane ad osmosi inversa possono ridurre significativamente i TDS (solidi totali disciolti), la durezza e il contenuto di metalli pesanti nell'acqua, trasformando l'acqua non depurata in acqua potabile pura. Questa funzione è ampiamente utilizzata nei depuratori d'acqua domestici, nella produzione industriale di acqua pura e nei sistemi di acqua ultrapura da laboratorio, particolarmente adatta per scenari con scarsa qualità dell'acqua o requisiti di elevata purezza.
Nelle applicazioni industriali, le membrane ad osmosi inversa non vengono utilizzate solo per la produzione di acqua ma anche per la fornitura stabile di acqua di processo. Ad esempio, l’industria elettronica richiede acqua ultrapura per la pulizia dei trucioli, l’industria energetica necessita di acqua di alimentazione delle caldaie e l’industria chimica la utilizza per la separazione e la concentrazione di solventi e soluzioni. Le capacità di desalinizzazione stabili garantiscono la stabilità dei processi di produzione e la qualità del prodotto.
Inoltre, le membrane ad osmosi inversa hanno anche funzioni di recupero delle risorse e di protezione ambientale. Nel trattamento delle acque reflue, può consentire un riutilizzo profondo delle acque reflue, riducendo le emissioni; nella desalinizzazione dell'acqua di mare, può convertire l'acqua di mare in risorse di acqua dolce. Con le crescenti richieste di conservazione dell’acqua e di protezione ambientale, l’applicazione di questa funzione continua ad espandersi a livello globale.