Käänteisosmoosi, joka tunnetaan myös nimellä käänteisosmoosi, on kalvoerotusprosessi, joka käyttää paine-eroa käyttövoimana liuottimen erottamiseen liuoksesta.
Syöttöliuokseen kohdistetaan painetta kalvon toisella puolella. Kun paine ylittää osmoottisen paineensa, liuotin tunkeutuu luonnolliseen osmoosiin vastakkaiseen suuntaan. Siten läpäissyt liuotin eli permeaatti saadaan kalvon matalan -paineen puolelta, kun taas konsentroitu liuos eli konsentraatti saadaan korkean-paineen puolelta. Jos meriveden käsittelyyn käytetään käänteisosmoosia, makeaa vettä saadaan kalvon matalapaineiselta puolelta ja suolaliuosta korkeapaineiselta puolelta.
Käänteisosmoosin aikana liuottimen läpäisynopeus eli nesteen virtausenergia N on: N=Kh(Δp - Δπ), missä Kh on hydraulinen läpäisevyyskerroin, joka kasvaa hieman lämpötilan noustessa; Δp on hydrostaattinen paine-ero kalvon poikki; ja Δπ on liuoksen osmoottinen paine-ero kalvon poikki. Laimean liuoksen osmoottinen paine π on: π=iCRT, jossa i on liuenneen aineen molekyylin ionisoitumisen synnyttämien ionien lukumäärä; C on liuenneen aineen moolipitoisuus; R on molaarinen kaasuvakio; ja T on absoluuttinen lämpötila. Käänteisosmoosissa käytetään tyypillisesti epäsymmetrisiä kalvoja ja komposiittikalvoja. Käänteisosmoosiin käytetyt laitteet ovat pääasiassa onttokuitu- tai kierrekalvoerotuslaitteita.
Käänteisosmoosikalvot voivat pidättää erilaisia epäorgaanisia ioneja, kolloidisia aineita ja suurimolekyylisiä liuenneita aineita veteen, jolloin saadaan puhdistettua vettä. Sitä voidaan käyttää myös suurimolekyylistä orgaanista ainesta sisältävien liuosten esikonsentroimiseen. Yksinkertaisuuden ja alhaisen energiankulutuksensa ansiosta käänteisosmoosi on kehittynyt nopeasti viimeisen 20 vuoden aikana. Sitä käytetään nykyään laajalti meriveden ja murtoveden (katso suolavesi) suolanpoistossa, kattilaveden pehmentämisessä ja jäteveden käsittelyssä. Yhdessä ioninvaihdon kanssa siitä valmistetaan erittäin-puhdasta vettä, ja sen käyttöalue laajenee, mukaan lukien nyt maitotuotteiden ja hedelmämehujen väkevöinti sekä biokemiallisten ja biologisten aineiden erottaminen ja väkevöinti.