Gli impianti a membrana osmotica funzionano ad Osmosi inversa; si tratta di un processo per cui si forza il passaggio di molecole di solvente dalla soluzione più concentrata a quella meno concentrata. Affinché l’osmosi inversa abbia luogo è necessario applicare una pressione maggiore della pressione osmotica. Tale processo rappresenta la più fine tecnica di filtrazione dell’acqua, che sfrutta la diversa affinità della specie con la membrana (permette infatti solamente il passaggio delle molecole idrofile). Vengono utilizzate delle membrane composte da sottili pellicole (TFM o TFC5) generalmente fatte in poliammide 6 (permeabile ad H2O e impermeabile alle impurità disciolte). Le prestazioni della tecnologia dell’ osmosi inversa sono influenzate negativamente dalla presenza di torbidità, di ferro, di manganese, di silice e di altri costituenti. Le acque trattate dagli impianti a Osmosi inversa hanno tipicamente una qualità molto elevata; per questo motivo si può effettuare una miscelazione di acqua trattata  e acqua grezza assicurando una qualità dell’ acqua accettabile e un  notevole risparmio energetico e economico. L’Osmosi inversa è un ottima  tecnologia di rimozione dell’ arsenico in quanto è molto efficace nella rimozione di costituenti disciolti (l’ arsenico nelle acque sotterranee è generalmente disciolto per il 90%); molti studi hanno confermato che l’ Osmosi inversa è un ottima tecnologia per la rimozione dell’ arsenico a condizione che il tipo di membrana e che le condizioni operative vengano scelte opportunamente. Come per gli altri processi, attraverso l’ Osmosi inversa si rimuove maggiormente l’ arsenico pentossido (As(V)) rispetto all’ arsenico triossido (As(III)); è quindi molto importante per il processo mantenere condizioni di ossidazione affinché avvenga più facilmente l’ eliminazione dell’ arsenico triossido. Effettuando dei test è stato verificato che mantenendo efficaci condizioni di ossidazione si ha una rimozione dell’ arsenico pentossido (As(V)) del 95% e dell’ arsenico triossido (As(III)) di circa il 74%.