RO纯水机是利用反渗透技术原理进行水过滤的净水机。RO反渗透技术是利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术。RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10的负9次方米)，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来，透过RO膜过去的那部分水就是纯水。

RO纯水机市场上常见的为三级或五级过滤系统，以五级过滤为例：

第一级PP棉：对原水进行初步的过滤，去除水中较粗颗粒杂质、污泥、胶体、悬浮物质等。

第二级颗粒活性炭：吸附水中异味、异色、余氯、有机物、部分重金属等。

第三级PP棉：深度净化、进一步去除杂质。

第四级RO膜：去除水中的重金属离子、有机会、细菌等杂质。

第五级后置活性炭滤芯：改善口感。

由于RO纯水机的过滤造水慢所以通常配有一个蓄水桶用于储水。

RO反渗透膜有着超高精度的净水能力，不仅可以把水中的余氯、沙子、细菌等杂志去除，同时也会附带着将水中一些有益的微量元素吸附出去从而对于人们的身体健康并不能起到一个帮助的作用。但是相比超滤净水器来说RO纯水机的水质更加干净和安全，合格的RO纯水机完全可以进行直饮。