L'osmosi inversa è in grado di rimuovere fino al 99%+ dei sali disciolti (ioni), particelle, colloidi, sostanze organiche, batteri e pirogeni dall'acqua di alimentazione (anche se non si dovrebbe fare affidamento su un sistema RO per rimuovere il 100% di batteri e virus ). Una membrana RO respinge i contaminanti in base alla loro dimensione e carica. Qualsiasi contaminante che abbia un peso molecolare superiore a 200 viene probabilmente rifiutato da un sistema RO correttamente funzionante (per confronto, una molecola d'acqua ha un MW di 18). Allo stesso modo, maggiore è la carica ionica del contaminante, maggiore è la probabilità che non riesca a passare attraverso la membrana RO. Ad esempio, uno ione sodio ha una sola carica (monovalente) e non viene respinto dalla membrana RO, così come ad esempio il calcio, che ha due cariche. Allo stesso modo, questo è il motivo per cui un sistema RO non rimuove molto bene i gas come la CO2 perché non sono altamente ionizzati (caricati) mentre sono in soluzione e hanno un peso molecolare molto basso. Poiché un sistema RO non rimuove i gas, l'acqua del permeato può avere un livello di pH leggermente inferiore al normale a seconda dei livelli di CO2 nell'acqua di alimentazione poiché la CO2 viene convertita in acido carbonico.

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