Suolanpoiston lisäksi käänteisosmoosikalvot voivat poistaa vedestä tehokkaasti bakteereja, viruksia, orgaanisia aineita, raskasmetalli-ioneja ja muita epäpuhtauksia, mikä parantaa veden puhtautta. Tämä on johtanut käänteisosmoosikalvojen laajaan käyttöön juomaveden käsittelyssä. Sekä asuin- että kaupallisissa ympäristöissä käänteisosmoosijärjestelmiä käytetään juomaveden puhdistamiseen, haitallisten aineiden poistamiseen ja turvallisen ja terveellisen juomaveden tarjoamiseen käyttäjille.
Käänteisosmoosikalvojen korkea suodatustarkkuus (jopa 0,0001 mikronia) sallii niiden estää kaikki liuenneet suolat ja orgaaniset aineet, joiden molekyylipaino on yli 100. Yksi käänteisosmoosivaihe voi poistaa yli 97 % liuenneista kiintoaineista raakavedestä varmistaen, että tuotettu vesi täyttää juomavesistandardit. Lisäksi käänteisosmoositeknologia voi puhdistaa vettä lisäämättä kemiallisia aineita, välttäen ympäristön saastumista ja täyttää ympäristönsuojelu- ja päästöjen vähentämisvaatimukset.