Omvendt osmose (engelsk: Reverse Osmosis, ofte forkortet til RO) er en mekanisk filtreringsteknikk for rensing av vann – helt uten bruk av skadelige kjemikalier. Omvendt osmose-teknikken ble opprinnelig utviklet i forbindelse med det amerikanske romfartsprogrammet, for å redusere antall liter medbragt vann i romferjene (ved at det ble mulig å gjenbruke vannet mange ganger).

Prinsippet bak omvendt osmose-metoden er faktisk ganske enkelt: Vannmolekylet er det aller minste molekylet i alle flytende stoffer.

Ved hjelp av trykket i vannledningen blir vannet presset mot en membran. Porene i denne membranen er nøyaktig tilpasset vannmolekylenes størrelse.

Det betyr at det er kun de bitte små vannmolekylene som trenger gjennom membranen. Det rensede vannet ledes som oftest til en egen vanntank (enkelte modeller har direkterensing – uten tank).

Alle andre større molekyler som oppløste salter, tungmetaller, mikroplast, rester etter kjemiske sprøytemidler og andre miljøgifter, sykdomsfremkallende mikroorganismer (bakterier, virus og parasitter) etc. holdes tilbake av membranen og blir skylt vekk videre ned i avløpet.

Det finnes mange ulike typer av omvendt osmose-anlegg på markedet. Felles for dem alle er at de har et eller flere filtere FØR membranen, i tillegg til minst ett filter etter membranen. Partikkelfilteret foran membranen fjerner de aller groveste partiklene i vannet før de når membranen. På denne måten blir membranen skånet, og den kan ha en levetid på mange år. Etter membranen plasserer vanligvis et aktivt kull-filter, som absorberer gasser og andre stoffer som kan gi uønsket farge, lukt og smak.