水处理或者水净化的基本思想是区别水分子与其他待分离物质特性的不同。传统的方法是区别它们的重力、粒径大小、沸点、电离性、化学键等；而对于水是强极性分子，有大的介电常数和比热容等特征则未加充分地重视和利用。例如，在电场梯度较大处，对水分子有较大的拉力等。水是极弱的电解质。水仅能电离出极少量的H+及OH-。但这一微弱的电离有着极其重要的影响，例如它能使某些化合物分解，即所谓水解作用。这是氯的漂白和肥皂洗涤的机理。溶胶——凝胶法制备纳米材料亦利用水解原理。

    在自来水中，有益人体的矿物质只占所需全部矿物质的1%，就人体所需矿物质而言，这1%比起食物中的矿物质是毫无意义的。人体一刻也离不开水，但人们饮水不是为了解决矿物质，而是稀释血液、输送营养素、排除体内废弃物、维持细胞的形态等。

    生产过程中用氯净化水，虽可杀死病源微生物等有害物质，但加入氯本身又造成更严重的化学污染，氯可与水中的有机物生成三氯甲烷，它是一种致癌物。另外水中还有如化肥、除草剂、杀虫剂、铁锈和氯解决不了的病源体等都严重威胁着人们的生命和健康。

    制取纯净水不仅是反渗透膜的专利，在发明反渗透膜之前，人们景发明其它获取纯净水的方法。例如：蒸馏法，至今还广为采用。我国和世界药典都规定，用二次蒸馏法制取的蒸馏水做为药剂配制的用水。蒸馏法可以制取相对纯的纯净水，它无毒无菌，基本无杂质能够保障人类健康，但蒸馏法需要大量能源，效率很低，造价高，还会造成环境污染。再例如过滤吸附法，如用离子交换树脂，也能去除水中的酸碱盐有机物和无机离子，但却去不了微生物和病毒、细菌，因此必须加用过滤杀菌的药剂，但这又是一种新的微量元素和新的酸碱盐离子，所以它不能从根本上去除水中有机和无机的各种杂质，同时需用大量药剂对树脂进行再生，循环使用，也会造成浪费和环境污染。只有用RO膜法，才能有效经济的去除水中无用的有机和无机物质，达到水质的完全净化，这是反渗透膜法显著的优点。

    许多人认为，水一经烧开便安全了。其实不然，水的佛点是100度，煮沸确实能杀死水中大部分细菌，这对于过去受工业污染较少的水而言，不失为一种有效的消毒方法。但现在人们的生活饮水中，有机物污染（残存的农药、化肥、澡白粉、洗衣粉等）、重金属离子和有害元素对人体的损害比细菌还可怕。而煮沸对此无法奏效，相反还提高了水中的有害物的浓度；而且水烧开后，氧的含量急剧下降，不利于人体的新陈代谢。

    所谓反渗透膜又叫逆渗透膜。其原理是：取一容器，在空容器中间任意取一种可以渗透的物质，如纸板、布帛等做隔离物，在这个隔离物的左侧放淡水，在右侧放咸水或酸水（总之放浓度高的水），两种水是等量的，经过一段时间，我们检测这两侧的水（用舌头就可能检测），可以发现两边的水基本上是等量咸的，这说明什么呢？说明两种从产生了渗透，咸水过到了淡水的一侧了，使淡水变咸了，而咸水一侧则变淡了，这就是自然界的渗透现象，这种浓度高的咸水向浓度低的淡水侧运动的现象，叫正常渗透，而如果把中间的隔离由纸或布换成半透膜或换成我们人类制造的反渗透膜，在正常状态下就不会产生水渗透。如果我们改变两侧水的条件，在浓水侧加上适量的压力，这时一个新的现象产生了，原先等量的水发生了数量的改变。浓水侧水位下降，淡水侧水位升高。再用舌头这个简便的测试仪试验一下，发现浓水更咸了，淡水则一点没变咸，这就说明反渗透膜具有只让水分子通过，而拒绝其他物质通过的特殊本领，人们利用反渗透膜这个特长，制成了水质净化的设备，这就是反（逆）渗透纯净水机，人们可以用经济手段得到了求之不得的纯净水。

    磁场对水的作用长期是个谜。现在我们知道磁化水可极大减少锅垢，可加速某些物质（如硫酸镁）在水中的溶解，可提高物质表面的吸附作用，有利于缩短水泥固化时间并提高其强度。水分子所受的力除重力外，主要是分子力（与分子电性结构有关，包括排斥力及吸引力）、内聚力（分子间氢键，是凝聚成液体的主因）、表面张力（维持表面势能小的力）、附着力（与固体表面作用力，水沿毛细管上升持续时间可达一年之久）及与运动速度有关的粘滞力等。