逆滲透 (RO) 是一種水凈化過程，它使用部分滲透膜從飲用水中分離離子、不需要的分子和較大的顆粒。 在反滲透中，施加的壓力用于克服滲透壓，滲透壓是一種由溶劑的化學勢差驅動的依數性質，一種熱力學參數。 逆淋透可以從水中去除多種溶解和懸浮的化學物質以及生物物質（主要是細菌），并用于工業過程和飲用水的生產。 結果是溶質保留在膜的加壓側，而純溶劑則可以通過另一側。 為了具有選擇性，該膜不應允許大分子或離子通過孔（孔），但應允許溶液中較小的成分（例如溶劑分子，例如水、H2O）自由通過。

在正常的滲透過程中，溶劑自然地從溶質濃度低（水勢高）的區域通過膜移動到溶質濃度高（水勢低）的區域。 當膜兩側的溶劑濃度差異減小時，溶劑移動的驅動力是系統吉布斯自由能的降低，由于溶劑移動到濃度更高的溶液中而產生滲透壓。 施加外部壓力來逆轉純溶劑的自然流動，因此是反滲透。 該過程類似于其他膜技術應用。

逆滲透與過濾的不同之處在于，流體流動的機制是通過滲透作用穿過膜。 膜過濾中的主要去除機制是應變或尺寸排阻，其中孔徑為 0.01 微米或更大，因此無論溶液的壓力和濃度等參數如何，該過程理論上都可以實現完美的效率。 相反，逆滲透涉及溶劑擴散穿過無孔膜或使用孔徑為 0.001 微米的納濾膜。 主要的去除機制來自溶解度或擴散率的差異，并且該過程取決于壓力、溶質濃度和其他條件。

逆滲透最廣為人知的用途是從海水中凈化飲用水，從水分子中去除鹽分和其他流出物。

Jean-Antoine Nollet 于 1748 年首次觀察到通過半透膜的滲透過程。 在接下來的 200 年里，滲透只是在實驗室中觀察到的一種現象。 1950 年，加州大學洛杉磯分校首先研究了使用半透膜對海水進行淡化處理。 加州大學洛杉磯分校和佛羅里達大學的研究人員在 20 世紀 50 年代中期成功地從海水中提取了淡水，但通量太低以至于無法在商業上可行，直到 Sidney Loeb 和 渥太華加拿大國家研究委員會的 Srinivasa Sourirajan 介紹了制造不對稱膜的技術，其特點是有效薄的表層支撐在高度多孔且厚得多的膜基底區域之上。 Filmtec 公司的 John Cadotte 發現，通過間苯二胺和均苯三甲酰氯的界面聚合可以制備具有特別高通量和低鹽通過率的膜。 Cadotte 的這個過程的專利是訴訟的主題，并且已經過期。 現在幾乎所有的商用反滲透膜都是用這種方法制造的。 到 2019 年，全球約有 16,000 家海水淡化廠在運營，每天生產約 9500 萬立方米（每天 250 億美加侖）淡化水供人類使用。 大約一半的容量位于中東和北非地區。

1977 年，佛羅里達州開普科勒爾成為美國xxx個大規模使用反滲透工藝的直轄市，初始運行能力為每天 1135 萬升（300 萬美加侖）。 到 1985 年，由于珊瑚角人口的快速增長，該市擁有世界上xxx的低壓反滲透工廠，每天能夠生產 5680 萬升（1500 萬美加侖）(MGD)。

形式上，反滲透是通過施加超過滲透壓的壓力迫使溶劑從高溶質濃度區域通過半透膜到達低溶質濃度區域的過程。 反滲透最大和最重要的應用是從海水和微咸水中分離純凈水； 海水或微咸水對膜的一個表面加壓，導致脫鹽水穿過膜并從低壓側流出飲用水。