Osmos tabiatda keng tarqalgan hodisadir. Misol uchun, agar bodring sho'r suvga solingan bo'lsa, u suvni yo'qotadi va qisqaradi. Bodringdan suv molekulalarining tuzli suv eritmasiga kirish jarayoni osmosdir. Agar suv havzasini faqat suv molekulalari o'tadigan membrana bilan ikki qismga bo'linib, toza suv va sho'r suv membrananing har bir tomoniga bir xil balandlikda quyilsa, ma'lum vaqt o'tgach, toza suvning darajasi pasayadi, sho'r suv darajasi esa ortadi. Suv molekulalarining membrana orqali sho'r suvga o'tishining bu hodisasi osmoz deb ataladi. Tuzli suv sathining ko'tarilishi cheksiz emas; u ma'lum bir balandlikda muvozanat nuqtasiga etadi. Ushbu nuqtada membrana bo'ylab suyuqlik sathining farqi bilan ifodalangan bosim osmotik bosim deb ataladi. Osmotik bosimning kattaligi sho'r suvning kontsentratsiyasiga bevosita bog'liq.
Yuqoridagi qurilma muvozanat holatiga kelgandan so'ng, sho'r suv tomoni yuzasiga ma'lum bir bosim o'tkazilsa, suv molekulalari sho'r suv tomondan toza suv tomoniga o'tadi. Suyuq molekulalarning bosim ostida suyultirilgan eritmadan konsentrlangan eritmaga o'tishi hodisasi teskari osmos deb ataladi. Agar yuqorida aytib o'tilgan qurilmaning-bir uchiga sho'r suv qo'shilsa va bu uchiga sho'r suvning osmotik bosimidan yuqori bosim o'tkazilsa, boshqa uchidan toza suv olishimiz mumkin. Bu teskari osmoz suvni tozalash printsipi. Teskari osmos tizimlarida toza suv hosil qiluvchi ikkita asosiy omil mavjud: yarim o'tkazuvchan membrana deb ataladigan selektiv membrana va ma'lum bosim.
Oddiy qilib aytganda, teskari osmosli yarim{0}}o‘tkazuvchan membrana ko‘plab teshiklarga ega bo‘lib, ularning kattaligi suv molekulalarining o‘lchamiga teng. Bakteriyalar, viruslar, ko'pgina organik ifloslantiruvchi moddalar va gidratlangan ionlar suv molekulalaridan ancha katta bo'lganligi sababli, ular teskari osmosning yarim o'tkazuvchan membranasidan o'tolmaydi va ular orqali o'tadigan suvdan ajratiladi. Suvdagi ko'plab iflosliklar orasida erigan tuzlarni olib tashlash eng qiyin hisoblanadi. Shuning uchun teskari osmozning suvni tozalash ta'siri ko'pincha tuzsizlanish tezligi bilan belgilanadi. Teskari osmosning tuzsizlanish tezligi asosan teskari osmosning yarim o'tkazuvchan membranasining selektivligiga bog'liq. Teskari osmoz membranasining yuqori selektivlik elementlari 99,7% gacha tuzsizlanish tezligiga erishishi mumkin.
