Et omvendt Osmose anlegg kan utstyres med membraner av forskjellig materiale. I praktisk bruk viser det seg at et fåtall materialer er mest brukt. Disse er:
Cellulose Acetat (CA) – Den orginale membrantypen som benyttes i både Omvendt Osmose (RO), Nanofiltrering (NF), og Ultrafiltrering (UF). Materialet har en rekke begrensninger spesiellt mht. pH og temperatur. Materialet er rimelig og Hydrofil, eller avstøtende, noe som gjør den spesiellt motstandsdyktig mot fouling. Celullose kan være gjenstand for bakterieangrep.
Polysulfon (PSO) har vært benyttet i UF og MF anlegg siden 1975. Polysulfon er spesiellt temperatur og pH tollerant. Membranen tåler ikke olje, grease eller polære solventer og er i utstrakt bruk i næringsmiddelindustri og meieriapplikasjoner.
Komposit membraner – Tynnfilm har betegnelser som TFC og TFM og er utviklet for å erstatte cellulosemembraner. Hovedfordelen er høy flux og høy avvisning av salter. 99,5% NaCl avvisning er vanlig. Membranen har god temperatur og pH tolleranse, men tåler ikke oksydanter. En god komposittmembran består av 2-3 lag design med Polysulfon som bærelag. 3-lags design har 2 tynnfilm membraner over PSO laget.
En TFM eller kompositt tynnfilm-membran viser typisk til følgende avvisning av oppløste salter:
(Basert på 500 ppm TDS, pH 7,5 etter 24 timer ved 25 C)
Bikarbonat (HCO3) 95-96%
Sodium (Na) 95-97%
Flourid (F) 94-96%
Korid (Cl) 95-97%
Silikat (SiO2) 95-97%
Nitrat (NO3) 93-96%
Magnesium (Mn) 96-98%
Nikkel (Ni) 98-99%
Kobber (Cu) 98-99%
Urea 40-60%
Glukose 99%+
Sukrose 99%+
Bakterier og virus 99%+