Мембрана зворотної осмостери є основним компонентом реалізації зворотної осмостери, це штучна мембрана з певними характеристиками, зроблена з аналогічної біоперомерної мембрани. Зазвичай виготовляється з молекулярних матеріалів. Наприклад, мембрана целюлозового ацетату, мембрана ароматичного поліірилізаду, мембрана ароматичного поліаміду. Діаметр поверхневих мікропор зазвичай становить від 0,5 до 10 нм, розмір прозорості залежить від хімічної структури самої мембрани. Деякі полімерні матеріали добре відкидають сіль, а швидкість проникнення води погана. Деякі хімічні структури полімерних матеріалів мають більше гідрофільних груп, тому вода проходить відносно швидко. Тому задовольна мембрана зворотної осмоси повинна мати належну кількість проникнення або швидкість обезсолення.

Оборотна осмостична мембрана повинна мати наступні характеристики: (1) при високій швидкості потоку повинна мати високу ефективність розсолення; 2) мають високу механічну міцність та термін служби; 3) функціонує при низькому експлуатаційному тиску; 4) здатність витримувати хімічні або біохімічні дії; (5) менше впливає на pH, температуру та інші фактори; (6) джерело сировини для виготовлення плівки легко, проста обробка, недорога вартість.

Структура мембрани зворотної осмоси, є два типи асиметричних мембран і гомофазних мембран. В даний час використовуються мембранні матеріали в основному целюлозний ацетат і ароматичні поліаміди. Його компоненти є порожніми волокнами, катушками, панелями та трубами. Може використовуватися для роботи хімічних блоків, таких як сепарація, концентрація, очищення, в основному для підготовки чистої води та промисловості обробки води.