Umkehrosmoseanlagen werden für die Trinkwasseraufbereitung und in der aquaristik verwendet. Im Aquaristenjargon sind die Kürzel "UO" (wie in "UO-Wasser") und "UOA" (= Umkehrosmoseanlage) gebräuchlich.

Bei der Umkehrosmose (auch: der Reversosmose) benutzt man Druck, um den natürlichen Osmose-prozess umzukehren. Der anzuwendende Druck muss dabei größer sein als der Druck, der durch das osmotische Verlangen zum Konzen, die nur die Trägerflüssigkeit (Solvent) durchlässt und die gelösten Stoffe (Solute) zurückhält, muss derartig ausgelegt sein, diesen hohen Druck auszuhalten. Wenn der Druckunterschied das osmotische Gefälle mehr als ausgleicht, passen die Solvent-Moleküle wie bei einem Filter durch die Membran während die Verunreinigungsmoleküle zurückgehalten werden. Im Gegensatz zu einem klassischen Membranfilter verfügen Osmosemembranen nicht über durchgehende Poren. Vielmehr wandern die Ionen und Moleküle durch die Membran hindurch, indem sie durch das Membranmaterial diffundieren. Das Lösungs-Diffusions Modell beschreibt diesen Vorgang. Der osmotische Druck steigt mit zunehmendem Konzen) des Solute (Salz oder Mineralien) in den Membranen verhindert werden muss, ist die Benutzung der Umkehrosmose nur bis zu einer gewissen Maximalkonzen, und da die Druckerzeugung viel Energie kostet, oft auch durch einen Druckaustauscher, der hilft, mehr Rohflüssigkeit zu pumpen.