Технологија мембране реверзне осмозе има широку примену у областима као што су пречишћавање воде за пиће у домаћинству, индустријска производња чисте воде и третман отпадних вода. У практичним применама, системи реверзне осмозе се често користе у комбинацији са другим процесима претходног третмана (као што су филтрација са активним угљем и микрофилтрација) да би се продужио животни век мембране и побољшала укупна ефикасност пречишћавања. На пример, у пречишћивачима воде у домаћинству, мембране реверзне осмозе ефикасно уклањају штетне супстанце као што су бактерије, вируси и тешки метали из воде, обезбеђујући релативно сигурну воду за пиће.
У индустријском сектору, мембране реверзне осмозе се користе за производњу воде високе{0}}чистоће да би се задовољиле потребе индустрије као што су електроника и фармацеутски производи. Важно је напоменути да оперативни трошкови мембрана за реверзну осмозу укључују почетна улагања и трошкове рутинског одржавања, као што су замена мембранских елемената и потрошња енергије. Међутим, ови трошкови могу постепено да се смањују током дугорочног периода због технолошког напретка.