التناضح هو ظاهرة شائعة في الطبيعة. على سبيل المثال، إذا تم وضع الخيار في الماء المالح، فسوف يفقد الماء وينكمش. عملية دخول جزيئات الماء من الخيار إلى محلول الماء المالح هي عملية التناضح. إذا تم تقسيم بركة ماء إلى قسمين بواسطة غشاء لا يمكن أن تمر من خلاله سوى جزيئات الماء، وتم صب الماء النقي والماء المالح في كل جانب من الغشاء إلى نفس الارتفاع، فبعد فترة من الزمن، سينخفض مستوى الماء النقي، في حين سيرتفع مستوى الماء المالح. تسمى ظاهرة هجرة جزيئات الماء عبر الغشاء إلى الماء المالح بالتناضح. إن ارتفاع منسوب المياه المالحة ليس بلا نهاية؛ وسوف تصل إلى نقطة التوازن عند ارتفاع معين. الضغط الذي يمثله الفرق في مستويات السائل عبر الغشاء عند هذه النقطة يسمى الضغط الاسموزي. ويرتبط حجم الضغط الاسموزي مباشرة بتركيز الماء المالح.
بعد أن يصل الجهاز أعلاه إلى التوازن، إذا تم تطبيق ضغط معين على سطح جانب الماء المالح، فسوف تهاجر جزيئات الماء من جانب الماء المالح إلى جانب الماء النقي. تسمى ظاهرة هجرة الجزيئات السائلة من المحلول المخفف إلى المحلول المركز تحت الضغط بالتناضح العكسي. إذا تمت إضافة محلول ملحي إلى أحد طرفي الجهاز المذكور أعلاه- وتم تطبيق ضغط يتجاوز الضغط الأسموزي للمحلول الملحي على هذا الطرف، فيمكننا الحصول على ماء نقي في الطرف الآخر. هذا هو مبدأ تنقية المياه بالتناضح العكسي. هناك عاملان رئيسيان في أنظمة التناضح العكسي التي تنتج الماء النقي: غشاء انتقائي، يسمى الغشاء شبه المنفذ، وضغط معين.
ببساطة، يحتوي غشاء التناضح العكسي-شبه المنفذ على العديد من المسام، التي يمكن مقارنتها بحجم جزيئات الماء. نظرًا لأن البكتيريا والفيروسات ومعظم الملوثات العضوية والأيونات المائية أكبر بكثير من جزيئات الماء، فلا يمكنها المرور عبر غشاء التناضح العكسي شبه المنفذ - ويتم فصلها عن الماء الذي يمر عبرها. من بين الشوائب الكثيرة الموجودة في الماء، تعد الأملاح الذائبة هي الأكثر صعوبة في إزالتها. لذلك، غالبًا ما يتم تحديد تأثير تنقية المياه بالتناضح العكسي من خلال معدل التحلية. يعتمد معدل تحلية المياه بالتناضح العكسي بشكل أساسي على انتقائية غشاء التناضح العكسي شبه المنفذ. عالية -عناصر غشاء التناضح العكسي الانتقائية يمكن أن تحقق معدل تحلية يصل إلى 99.7%.
