Le phénomène de l’osmose se produit lorsque de l’eau pure passe, à travers une membrane, d’une solution saline diluée à une solution saline plus concentrée.

Une membrane semi-perméable est placée entre deux compartiments. « Semi-perméable » signifie que la membrane est perméable à certaines substances et non perméable à d’autres. Supposons que cette membrane soit perméable à l’eau, mais pas au sel. Ensuite, plaçons une solution saline dans un compartiment et de l’eau pure dans l’autre compartiment. La membrane permettra à l’eau de la traverser de part et d’autre. Mais le sel ne pourra pas passer à travers la membrane.

Selon une règle fondamentale de la nature, ce système tentera d’atteindre l’équilibre. En d’autres termes, il essaiera d’atteindre la même concentration des deux côtés de la membrane. La seule façon d’atteindre l’équilibre est que l’eau passe du compartiment de l’eau pure au compartiment contenant le sel, afin de diluer la solution saline.

Si une force est appliquée à cette colonne d’eau, la direction du flux d’eau à travers la membrane peut être inversée. C’est la base de la notion d’« osmose inverse ». À noter que ce flux inversé produit de l’eau pure à partir de la solution saline, puisque la membrane n’est pas perméable au sel.