La ósmosis inversa es utilizada para múltiples y variados fines. Pero, quizás el ámbito en donde más provecho se le saque, sea el del proceso de la desalinización de agua de mar. La misma se utiliza para tareas industriales y para generar agua potable, entre otros fines. Las membranas fabricadas en la actualidad tienen un grado de rechazo de sales muy óptimo, que se eleva el 99.4 al 99.6%. De esta manera, es fácil, económico y efectivo conseguir aguas de bajo contenido salino. Además de su beneficio para cualquier tipo de urbanización, este sistema es altamente necesario en aquellas comunidades más alejadas; donde el agua no llega, es escasa o muy cara.
Para lograr esta agua con baja concentración de sal, se lleva a cabo un proceso biológico muy interesante. Por medio de una bomba de alimentación, se captura el agua salada a tratar. Luego, esta es trasladada a unidades de pre tratamiento, donde se llevarán a cabo procedimientos químicos dosificando los componentes del fluido; y tratamientos físicos de filtración, de arena multicapa y filtración fina con cartuchos. Luego de que el agua es pre tratada en estas unidades, se traslada hacia las membranas con una bomba de alta presión. Aquí se llevará a cabo el proceso de ósmosis inversa. Quedará de un lado el fluido de bajo contenido salino (también llamado permeado), y por otro lado la corriente de alta concentración de sales (o de rechazo).
Es importante destacar aquí, que se debe realizar un pozo para extraer el agua del mar. Así nos aseguramos de obtener un agua limpia y sin gérmenes. Ellos nos permitirá ahorrar tiempo, esfuerzos y costos en el proceso de filtrado.
Algunas plantas de tratamiento de agua aprovechan el proceso para retroalimentar a la bomba de alta presión que impulsa el fluido. Esto es, aprovechan la energía que se produce durante el rechazo, y la vuelven a utilizar en la bomba para otorgar mayor presión. El agua que queda como producto (o permeado), el fluido con menor porcentaje de salinidad, puede utilizarse de manera directa o llevarse a otra etapa de pos tratamiento. La decisión que se tome aquí dependerá del fin que se le quiera dar al agua resultante, para que se quiera utilizar. Si el agua se utilizará para consumo del ser humano, en el pos tratamiento se debe esterilizar y endurecer (por el método de adicción al Calcio).