Po drugi strani,Povratna osmozadeluje na podoben način, edina razlika je v tem, da bo proces nadzorovan.Slana voda ali napajalna voda je prisiljena prehajati skozi membrano, ki omogoča prehod samo čiste vode.Reverzna osmoza deluje pod visokim pritiskom in uporablja posebno vrsto membrane za filtriranje osvežene vode iz soli.
Spodaj je diagram, ki opisuje proces reverzne osmoze.Pri pritisku na koncentrirano raztopino se molekule vode potisnejo skozi polprepustno membrano in onesnaževalci ne prepuščajo.