L’osmose inverse est un système de purification de l'eau contenant des matières en solution par un système de filtrage très fin qui ne laisse passer que les molécules d'eau.
Considérons de l'eau comportant des solutés, particulièrement du sel. Si l'on met deux solutions de concentrations différentes de chaque côté d'une membrane filtre, l'eau franchit celle-ci jusqu'à ce que les concentrations s'équilibrent : c'est le phénomène de l'osmose. En exerçant une pression hydrostatique (entre 50 et 80 bars), on dépasse la pression osmotique et on force l'eau à franchir la membrane dans un sens, ce qui permet d'obtenir d'un côté un plus petit volume (environ 30% à partir de l'eau de mer océanique) d'une eau dont les solutés sont plus dilués (donc d'une eau plus pure), et de l'autre côté un plus grand volume d'une eau plus concentrée, qui sert de piston.
Ce procédé a été utilisé pour la première fois par la US Navy pour fournir de l'eau potable aux sous-mariniers. Il est utilisé aujourd'hui de façon industrielle pour la purification de l'eau et le dessalement de l'eau de mer.
Plusieurs industriels (Coca-Cola, par exemple) vendent de l'eau osmosée dans les pays qui ont peu de ressources en eau potable, et intègrent de l'eau osmosée dans leurs sodas.[réf. nécessaire]
Les inconvénients de l'osmose inverse sont :
L'osmose inverse est également très souvent utilisée en aquariophilie afin de procéder aux renouvellements partiels d'eau dans l'aquarium.
L'utilisation de l'osmose inverse se répand en œnologie pour concentrer les moûts en vue d'augmenter le degré alcoolique final des vins. Cette technique est une alternative à la chaptalisation.