Käänteisosmoosikalvojen ydintehtävä on saavuttaa tehokas veden ja liuenneiden aineiden erottaminen korkeapaineen{0}}käytön avulla, jolloin saadaan erittäin-puhdasta tuotevettä. Sen perusperiaate on käyttää puoliläpäisevää kalvoa, joka päästää vain vesimolekyylit kulkemaan läpi samalla, kun se estää liuenneet suolat, raskasmetalli-ionit, orgaaniset aineet ja mikro-organismit, jolloin saavutetaan syväpuhdistus.
Vedenpuhdistuksessa käänteisosmoosikalvot voivat vähentää merkittävästi TDS:ää (Total Dissolved Solids), kovuutta ja raskasmetallipitoisuutta vedessä muuttaen raakaveden puhtaaksi juomakelpoiseksi vedeksi. Tätä toimintoa käytetään laajalti kotitalouksien vedenpuhdistimissa, teollisessa puhtaan veden tuotannossa ja laboratorioiden ultrapuhdasvesijärjestelmissä, mikä sopii erityisesti skenaarioihin, joissa veden laatu tai korkea puhtausvaatimus on korkea.
Teollisissa sovelluksissa käänteisosmoosikalvoja ei käytetä vain vedentuotantoon, vaan myös prosessiveden vakaaseen syöttöön. Esimerkiksi elektroniikkateollisuus tarvitsee ultrapuhdasta vettä hakepuhdistukseen, voimateollisuus kattilan syöttövettä ja kemianteollisuus liuotin- ja liuoserotukseen ja väkevöintiin. Vakaat suolanpoistoominaisuudet varmistavat tuotantoprosessien vakauden ja tuotteiden laadun.
Lisäksi käänteisosmoosikalvoilla on myös resurssien talteenotto- ja ympäristönsuojelutoimintoja. Jätevesien käsittelyssä se voi mahdollistaa jäteveden syvän uudelleenkäytön, mikä vähentää päästöjä; meriveden suolanpoistossa se voi muuttaa meriveden makean veden varoiksi. Vedensuojelun ja ympäristönsuojelun lisääntyvien vaatimusten myötä tämän toiminnon sovellus laajenee edelleen maailmanlaajuisesti.