รีเวิร์สออสโมซิสหรือที่เรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิสเป็นกระบวนการแยกเมมเบรนที่ใช้ความแตกต่างของแรงดันเป็นแรงผลักดันในการแยกตัวทำละลายออกจากสารละลาย
แรงดันถูกจ่ายไปที่สารละลายป้อนที่ด้านหนึ่งของเมมเบรน เมื่อความดันเกินแรงดันออสโมติก ตัวทำละลายจะซึมไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการออสโมซิสตามธรรมชาติ ดังนั้น ตัวทำละลายที่ซึมผ่าน เช่น เปอร์มีเอต จะได้รับที่ด้านความดันต่ำ-ของเมมเบรน ในขณะที่สารละลายที่มีความเข้มข้น เช่น เข้มข้น จะได้รับที่ด้านความดันสูง- หากใช้รีเวิร์สออสโมซิสในการบำบัดน้ำทะเล น้ำจืดจะได้มาจากด้านความดันต่ำ-ของเมมเบรน และได้น้ำเกลือจากด้านความดันสูง-
ในระหว่างการรีเวิร์สออสโมซิส อัตราการซึมผ่านของตัวทำละลาย กล่าวคือ พลังงานการไหลของของเหลว N คือ: N=Kh(Δp - Δπ) โดยที่ Kh คือสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของไฮดรอลิก ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น Δp คือความแตกต่างของความดันอุทกสถิตตลอดเมมเบรน และ Δπ คือผลต่างแรงดันออสโมติกของสารละลายข้ามเมมเบรน แรงดันออสโมติก π ของสารละลายเจือจางคือ: π=iCRT โดยที่ i คือจำนวนไอออนที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลของตัวถูกละลาย C คือความเข้มข้นโมลของตัวถูกละลาย R คือค่าคงที่ของก๊าซโมลาร์ และ T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้ว รีเวิร์สออสโมซิสจะใช้เยื่อไม่สมมาตรและเยื่อประกอบ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการรีเวิร์สออสโมซิสส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์แยกเยื่อแบบเส้นใยกลวงหรือแบบเกลียว
เยื่อกรองรีเวอร์สออสโมซิสสามารถกักเก็บไอออนอนินทรีย์ สารคอลลอยด์ และตัวถูกละลายโมเลกุลขนาดใหญ่ต่างๆ ไว้ในน้ำ จึงได้น้ำบริสุทธิ์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อเตรียม-ความเข้มข้นของสารละลายที่มีอินทรียวัตถุโมเลกุลขนาดใหญ่ได้ เนื่องจากความเรียบง่ายและการใช้พลังงานต่ำ รีเวิร์สออสโมซิสจึงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในน้ำทะเลและน้ำกร่อย (ดูน้ำเกลือ) การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การทำให้น้ำอ่อนตัวในหม้อไอน้ำ และการบำบัดน้ำเสีย เมื่อใช้ร่วมกับการแลกเปลี่ยนไอออน น้ำจะใช้ในการผลิตน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง- และขอบเขตการใช้งานก็ขยายออกไป ซึ่งขณะนี้รวมถึงความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์นมและน้ำผลไม้ ตลอดจนการแยกและความเข้มข้นของสารทางชีวเคมีและชีวภาพ