RO反渗透法起源于20世纪50年代，并于20世纪70年代在商业上开始得到应用，之后由于其能耗低的特点，因而得以飞速发展，目前其装机容量在全球海水淡化总装机容量中占主导地位，已成为最成功的海水淡化技术。
RO反渗透技术的主要有以下特点：
1、盐水分离过程中不涉及相变，能耗低。
2、工艺流程简单，结构紧凑。
3、RO反渗透系统中的半透膜对海水的pH，以及海水中含有的氧化剂、有机物、藻类、细菌、颗粒和其他污染物很敏感，因此需要对海水进行严格的预处理。
4、半透膜上容易生成水垢和污垢，从而导致脱盐率衰减，水质不稳定，需要定期对半透膜进行清洗和更换。
RO反渗透的基本原理是一个通过压力驱动从而克服自然渗透这一现象的过程。自然状态下浓度梯度的存在将驱使溶剂(例如水)从稀溶液通过半透膜向浓溶液输运，达到新的化学平衡时半透膜两侧溶液的液位差产生的压力即为渗透压。当在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时，溶剂将从浓溶液向稀溶液输运，与自然渗透方向相反，因而该海水淡化方法被称为反渗透法。
经过预处理后的海水在高压泵的作用下，海水中的水通过半透膜而迁移到淡水侧，盐分和其他成分则遗留在海水侧。而水通过半透膜的机理是水分子通过亲水性半透膜而扩散的能力要远强于盐分和海水中的其他成分，这也是半透膜半透性的本质所在。由于RO反渗透系统中大部分的能量损失来源于排放的海水的压力，因而RO反渗透海水淡化系统通常配置了能量回收装置以回收排放的浓盐水中的机械压缩能，从而提高系统的能量使用效率。