Sistem osmosis terbalik terdiri daripada membran osmosis terbalik (RO), pam tekanan tinggi dan penapis keselamatan yang ditubuhkan untuk melindungi membran osmosis terbalik.
Prinsip kerja asas osmosis songsang adalah: gunakan pam air tekanan tinggi khas untuk menambah air mentah ke tekanan 6-20 kg, supaya air mentah dapat menembusi melalui membran osmosis terbalik dengan saiz liang hanya 0.0001 mikron di bawah tindakan tekanan. Ion kimia, bakteria, kulat, dan virion tidak boleh melaluinya, dan dilepaskan dengan air sisa. Hanya molekul air dan pelarut dengan isipadu kurang daripada 0.0001 mikron dibenarkan lulus.