Questo modello si basa sul processo di osmosi comune nelle cellule degli organismi viventi, dove due individui che contengono sostanze in valori sbilanciati comunicano attraverso una sottile membrana per uno scambio che renda tutto il sistema equilibrato. Tuttavia, nei sistemi di depurazione questo processo è inverso, come indica il nome stesso: vale a dire che la membrana applicata ha la funzione di trattenere le sostanze nocive dell’acqua del rubinetto, ottenendo un liquido conosciuto come permeato (ovvero libero da batteri o metalli pesanti).