反滲透膜是實現反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜。
一般用高分子材料製成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚醯肼膜、芳香族聚醯胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過性的大小與膜本身的化學結構有關。有的高分子材料對鹽的排斥性好，而水的透過速度並不好。有的高分子材料化學結構具有較多親水基團，因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲透膜應具有適當的滲透量或脫鹽率。
反滲透膜應具有以下特徵：(1)在高流速下應具有高效脫鹽率;(2)具有較高機械強度和使用壽命;(3)能在較低操作壓力下發揮功能;(4)能耐受化學或生化作用的影響;(5)受pH值、溫度等因素影響較小;(6)制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。
反滲透膜的結構，有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸酸纖維素和芳香聚醯胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用於分離、濃縮純化等化工單元操作，主要用於純水製備和水處理行業中。
衡量反滲透膜性能的主要指標
脫鹽率
脫鹽率=(1–產水含鹽量/進水含鹽量)×100%
膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決於膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度，脫鹽層越緻密脫鹽率越高，同時產水量越低。反滲透對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定，對高價離子及複雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%(膜使用時間越長，化學清洗次數越多，反滲透膜脫鹽率越低。);對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小於100的有機物脫除率較低。
透過速度
水通量——指反滲透系統的產水能力，即單位時間內透過膜水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。
鹽透過速度——在單位時間、單位膜面積上透過的鹽量，也叫透鹽率、鹽通量。
回收率
回收率——指膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。依據預處理的進水水質及用水要求而定的。膜系統的回收率在設計時就已經確定，
回收率=(產水流量/進水流量)×100%
