Принцип дизајна опреме за десалинизацију морске воде заснива се на селективној пермеабилности полу-пропусних мембрана. Под високим притиском, морска вода пролази кроз мембрану реверзне осмозе. Молекули воде пролазе кроз поре мембране и формирају свежу воду, док се јони соли и друге растворене нечистоће задржавају и испуштају као концентровани раствор соли. Стога је кључ дизајна система успостављање довољно високог радног притиска (обично много већег од осмотског притиска морске воде) да би се превазишла тенденција природне осмозе и постигао процес обрнутог одвајања.
Опрема за десалинизацију морске воде се обично састоји од јединице за предтретман, јединице за хлађење, јединице за мембранско одвајање и јединице за накнадни{0}} третман. Одељак за предтретман уклања суспендоване чврсте материје и органске материје кроз филтрирање песка, ултрафилтрацију или хемијско дозирање како би се спречило запрљање мембране. Јединицу за притисак напаја пумпа високог{3}}притиска. Јединица за раздвајање мембране је језгро, која користи више судова под притиском повезаних у серију и паралелно да би се постигла велика-обрада. Пост{7}}третман се користи за подешавање пХ вредности, минерализацију или дезинфекцију, обезбеђујући да произведена вода испуњава стандарде воде за пиће.
Системи за десалинизацију морске воде стављају посебан нагласак на обнављање енергије и побољшање ефикасности. На пример, уређај за обнављање енергије (ЕРД) се користи за обнављање енергије притиска из концентрованог сланог раствора како би се смањила укупна потрошња енергије. Истовремено, оптимизацијом распореда мембране, контролом стопе опоравка и смањењем запрљања мембране, оперативна стабилност система и економска ефикасност могу се додатно побољшати. Све у свему, дизајн опреме за десалинизацију морске воде реверзном осмозом је у суштини „систем селективног одвајања који покреће високи притисак“, узимајући у обзир квалитет воде, потрошњу енергије и дугорочну-оперативну стабилност.