反滲透裝置的核心，在于一張半透膜——它允許水分子通過，卻能截留大部分溶解鹽、有機物和微生物。這種分離并非基于孔徑篩分，而是溶解擴散機制的體現。水分子在膜表面溶解，依靠濃度梯度擴散至另一側，而鹽離子因與膜材料的化學親和力較低，被留在濃水側。

設備運行時，高壓泵將進水壓力提升至數兆帕乃至十兆帕以上，足以克服原水與產水之間的滲透壓。膜元件以卷式結構為主，多層膜片與導流網纏繞在中芯管上，形成緊湊的螺旋流道。進水從一端進入，沿膜表面切向流動，一部分水分子垂直透過膜層進入產水通道，而鹽分和膠體則隨濃水從另一端排出。這種錯流設計使得被截留的污染物難以在膜表面積累，減輕了污染程度。

膜污染是決定運行周期的關鍵變量。水中微量的金屬氧化物、膠體或微生物會附著在膜表面，導致產水量下降和脫鹽率降低。為此，系統前端通常配備精密保安過濾器作為最后一道防線，并定期投加阻垢劑或進行化學清洗。清洗時，用特定pH值和溫度的溶液循環沖刷膜面，溶解沉積物，恢復膜通量。

反滲透裝置的脫鹽率可達百分之九十八以上，能將苦咸水或海水處理為符合飲用標準的淡水。但代價是能耗較高——高壓泵的電力消耗占據了運行成本的主要部分。同時，系統產水率通常限制在百分之七十五左右，剩余濃水需妥善處置。

該設備多應用于市政供水、工業純水制備和海水淡化等領域。其性能取決于膜材料的穩定性、系統設計的合理性以及日常維護的精細程度，三者缺一不可。