Kromě odsolování mohou membrány reverzní osmózy účinně odstraňovat bakterie, viry, organické látky, ionty těžkých kovů a další nečistoty z vody a zlepšovat tak čistotu vody. To vedlo k širokému použití membrán reverzní osmózy při úpravě pitné vody. V obytném i komerčním prostředí se systémy reverzní osmózy používají k čištění pitné vody, odstraňování škodlivých látek a poskytování bezpečné a zdravé pitné vody uživatelům.
Vysoká přesnost filtrace membrán pro reverzní osmózu (dosahující 0,0001 mikronu) jim umožňuje blokovat všechny rozpuštěné soli a organické látky s molekulovou hmotností větší než 100. Jediný stupeň reverzní osmózy dokáže odstranit více než 97 % rozpuštěných pevných látek ze surové vody, čímž je zajištěno, že vyrobená voda splňuje normy pro pitnou vodu. Technologie reverzní osmózy navíc dokáže čistit vodu bez přidání jakýchkoli chemických činidel, čímž se zabrání znečištění životního prostředí a splňují požadavky na ochranu životního prostředí a snížení emisí.