Технологија десалинације морске воде заснована на мембрани{0}} је представљена реверзном осмозом. Његов принцип укључује коришћење високог притиска за покретање морске воде кроз полу-пропусну мембрану, одвајајући молекуле воде од јона соли. Због високог осмотског притиска морске воде, систему је потребна пумпа високог{4}}притиска да обезбеди довољан притисак (обично 5–8 МПа), заједно са мембранским материјалима високе -десалинизације- (као што су композитне полиамидне мембране). Предности ове технологије су релативно ниска потрошња енергије и јака модуларност система, што је чини најшире коришћеном главном технологијом на глобалном нивоу.
Технологије за десалинизацију термалне морске воде углавном обухватају вишестепено брзо испаравање (МСФ) и више{1}}дестилацију (МЕД). Ове технологије загревају морску воду да би је испариле, а затим је кондензују у слатку воду, постижући одвајање слане воде. МСФ побољшава ефикасност кроз више-фабричко испаравање{5}}са смањеним притиском, док МЕД користи вишестепене испариваче за поновно коришћење топлотне енергије. Термалне технологије су погодне за интеграцију са отпадном топлотом из електрана или индустријском отпадном топлотом, али имају велику потрошњу енергије и захтевају велику-опрему.
Друге технологије у настајању укључују електродијализу, предњу осмозу и хибридне процесе. Електродијализа користи електрично поље за покретање јона кроз јоноизмењивачке мембране за раздвајање, што је чини погодном за третман воде ниског{2}}салинитета. Предња осмоза користи разлику осмотског притиска за покретање миграције воде. Хибридни процеси комбинују мембранске методе са термичким методама или технологијама претходног третмана како би се побољшала укупна ефикасност и стабилност.
На нивоу системског инжењеринга, технологија десалинизације морске воде такође укључује кључне технологије претходног третмана и опоравка енергије. На пример, методе претходног третмана као што су филтрирање песка и ултрафилтрација смањују оптерећење загађења и продужавају век трајања мембране; уређаји за обнављање енергије (ЕРД) обнављају енергију притиска концентрисаног сланог раствора, значајно смањујући радну потрошњу енергије. Све у свему, технологија десалинизације морске воде је свеобухватан систем за третман воде усредсређен на реверзну осмозу и допуњен синергистичком оптимизацијом више процеса.