Osmose reversa (R/O), ou hiperfiltração, é o processo de remover impurezas da água fazendo-a passar por uma membrana porosa. O processo produz água limpa e pura que é segura para consumo humano. A osmose reversa é tipicamente usada para purificar água do mar removendo sal e outros contaminantes. Também é usada para purificar água da chuva, água subterrânea e outros líquidos. A osmose reversa é tipicamente usada em instalações de lavagem de carros, indústria alimentícia, produção de xarope de bordo, produção de hidrogênio em pequena escala e em aquários de recife.
Segundo o Departamento de Saúde e Serviços Humanos, a osmose reversa remove produtos químicos orgânicos, minerais excessivos, sais, sólidos dissolvidos e outras impurezas de um líquido. Água limpa e tratada não produz incrustação em cafeteiras e chaleiras. O processo é particularmente benéfico para pessoas em dietas restritas de potássio ou sódio, já que a osmose reversa filtra todo o conteúdo excessivo de potássio e sódio da água. Outros contaminantes removidos pela osmose reversa incluem nitratos, mercúrio e cromo. Uma unidade de osmose reversa com filtro de carvão removerá compostos orgânicos solúveis (SOCs), como dioxinas e pesticidas, e compostos orgânicos voláteis (VOCs), como petroquímicos e clorofórmio.
A osmose reversa é particularmente útil naquelas áreas que carecem de água potável limpa. É um agente de dessalinização eficaz — removendo impurezas de água do mar, oceano e subterrânea para torná-la própria para consumo. Dessalinização é o processo que envolve a redução do teor de sal de água salina para trazê-lo a um nível normal, potável. Um sistema de dessalinização por osmose reversa compreende quatro processos principais — incluindo pré-tratamento, pressurização, separação por membrana e estabilização pós-tratamento. Água dessalinizada por osmose reversa é usada para fins agrícolas, industriais e potáveis. A tecnologia RO é atualmente usada no Brasil e Argentina para dessalinizar água subterrânea.
A osmose reversa é capaz de remover certos contaminantes biológicos da água — como Giardia e Cryptosporidium. Giardia é um parasita protozoário nocivo que se reproduz no intestino delgado do seu hospedeiro. Sintomas de infecção por Giardia incluem mal-estar, diarreia, gases excessivos, inchaço, perda de apetite e perda de peso. Cryptosporidium é um patógeno protozoário que causa criptosporidiose — uma doença do trato intestinal. Sintomas de criptosporidiose incluem diarreia, má absorção, anorexia, perda de peso e vômito. As membranas usadas no processo de osmose reversa para filtrar água impedem patógenos resistentes ao cloro de contaminar a água.