Kalvo{0}}pohjaista meriveden suolanpoistotekniikkaa edustaa käänteisosmoosi. Sen periaatteena on käyttää korkeaa painetta meriveden ohjaamiseen puoliläpäisevän kalvon läpi, jolloin vesimolekyylit erotetaan suola-ioneista. Meriveden korkean osmoottisen paineen vuoksi järjestelmä vaatii korkeapainepumpun riittävän paineen (yleensä 5–8 MPa) tuottamiseksi sekä korkean -suolanpoistonopeuden-kalvomateriaaleja (kuten komposiittipolyamidikalvoja). Tämän tekniikan etuja ovat suhteellisen alhainen energiankulutus ja vahva järjestelmän modulaarisuus, mikä tekee siitä maailmanlaajuisesti laajimmin käytetyn valtavirran teknologian.
Meriveden lämpösuolanpoistoteknologiaan kuuluvat pääasiassa monivaiheinen flash-haihdutus (MSF) ja moni-vaikutteinen tislaus (MED). Nämä tekniikat lämmittävät merivettä sen höyrystämiseksi ja kondensoivat sen sitten makeaksi vedeksi, jolloin suolavesi erottuu. MSF parantaa tehokkuutta monivaiheisella-alennettupaineisella-paihkehaihduttamisella, kun taas MED käyttää monivaiheisia-haihduttimia lämpöenergian uudelleenkäyttöön. Lämpöteknologiat soveltuvat integroitavaksi voimalaitosten hukkalämmön tai teollisuuden hukkalämmön kanssa, mutta ne kuluttavat paljon energiaa ja vaativat suuren mittakaavan laitteita.
Muita uusia teknologioita ovat sähködialyysi, eteenpäin suuntautuva osmoosi ja hybridiprosessit. Elektrodialyysissä käytetään sähkökenttää ionien ohjaamiseen ionin-vaihtokalvojen läpi erottamista varten, mikä tekee siitä sopivan matalan-suolaisen veden käsittelyyn. Eteenpäin suuntautuva osmoosi käyttää osmoottista paine-eroa veden vaeltamisen ohjaamiseen. Hybridiprosessit yhdistävät kalvomenetelmät lämpömenetelmiin tai esikäsittelytekniikoihin yleisen tehokkuuden ja vakauden parantamiseksi.
Järjestelmätekniikan tasolla meriveden suolanpoistoteknologiaan sisältyy myös tärkeitä esikäsittely- ja energian talteenottotekniikoita. Esimerkiksi esikäsittelymenetelmät, kuten hiekkasuodatus ja ultrasuodatus, vähentävät likaantumiskuormia ja pidentävät kalvon käyttöikää; energian talteenottolaitteet (ERD) ottavat talteen tiivistetyn suolaveden paineenergian, mikä vähentää merkittävästi käyttöenergian kulutusta. Kaiken kaikkiaan meriveden suolanpoistotekniikka on kattava vedenkäsittelyjärjestelmä, joka keskittyy käänteisosmoosiin ja jota täydentää useiden prosessien synergistinen optimointi.