反滲透涉及一個離子排除過程（ionic exclusion process）。只有溶劑能夠通過半透膜（反滲透膜），而所有的離子以及溶解性分子（包括各種鹽和糖分）被截留。這種反滲透膜對鹽（離子）的截流是通過電荷反應現象（charge phenomena action）實現的，帶電量越大，截流率越大。因此膜可以強烈的（>99%）截留多價離子，而對單價離子——比如鈉——只能截流95%。

基于這樣的原理，在反滲透膜開始工作的一段時間，離子根本就無法截流。這時的產水離子含量很大，我們為此提供一個轉向閥，自動把這部分水排出到廢水池，直到水質達到可以接受的水平才收集產水。

因此，盡管反滲透膜孔徑只有100道爾頓，但是它仍能夠去除小于100道爾頓的離子。