Atvirkštinio osmoso sistemą sudaro atvirkštinio osmoso membrana (RO), aukšto slėgio siurblys ir apsauginis filtras, nustatytas atvirkštinio osmoso membranai apsaugoti.
Pagrindinis atvirkštinio osmoso darbo principas yra: naudokite specialų aukšto slėgio vandens siurblį, kad pripiltumėte žaliavinio vandens iki 6-20 kg slėgio, kad žaliavinis vanduo galėtų prasiskverbti per atvirkštinio osmoso membraną, kurios porų dydis yra tik 0, 0001 mikronas, veikiant slėgiui. Cheminiai jonai, bakterijos, grybai ir virionai negali praeiti ir išleidžiami kartu su nuotekomis. Leidžiama praeiti tik vandens molekulėms ir tirpikliams, kurių tūris mažesnis nei 0, 0001 mikrono.