Umkehrosmose kann bis zu 99 % der gelösten Salze (Ionen), Partikel, Kolloide, organischen Stoffe, Bakterien und Pyrogene aus dem Speisewasser entfernen (obwohl eine Umkehrosmoseanlage nicht 100 % der Bakterien und Viren entfernt). Eine Umkehrosmosemembran filtert Verunreinigungen anhand ihrer Größe und Ladung heraus. Verunreinigungen mit einer Molekülmasse über 200 werden von einer ordnungsgemäß funktionierenden Umkehrosmoseanlage wahrscheinlich zurückgehalten (zum Vergleich: ein Wassermolekül hat eine Molekülmasse von 18). Je höher die Ionenladung einer Verunreinigung ist, desto unwahrscheinlicher ist es, dass sie die Membran passieren kann. Beispielsweise ist ein Natriumion einfach geladen (monovalent) und wird von der Membran nicht zurückgehalten, ebenso wenig wie beispielsweise Calcium, das zweifach geladen ist. Aus diesem Grund entfernt eine Umkehrosmoseanlage Gase wie CO₂ nicht sehr gut, da diese in Lösung nicht stark ionisiert (geladen) sind und eine sehr geringe Molekülmasse aufweisen. Da ein Umkehrosmose-System keine Gase entfernt, kann das Permeatwasser je nach CO2-Gehalt im Speisewasser einen etwas niedrigeren pH-Wert als normal aufweisen, da das CO2 in Kohlensäure umgewandelt wird.

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