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反渗透涉及一个离子排除过程（ionic exclusion process）。只有溶剂能够通过半透膜（反渗透膜），而所有的离子以及溶解性分子（包括各种盐和糖分）被截留。这种反渗透膜对盐（离子）的截流是通过电荷反应现象（charge phenomena action）实现的，带电量越大，截流率越大。因此膜可以强烈的（> 99%）截留多价离子，而对单价离子——比如钠——只能截流 95%。
基于这样的原理，在反渗透膜开始工作的一段时间，离子的截流效率很低。这时的产水离子含量很大。经过一段时间的运作，RO 膜上堆积了一定数量的离子以后，RO 膜的截留率才达到正常的状况。