Proces poznat kao osmoza događa se u prirodi milijunima godina i događa se u našim tijelima svaki dan. Sa znanstvenog stajališta, prvi ga je otkrio Još 1748. godine Jean-Antoine Nollet, francuski svećenik i fizičar. Nollet je uspio replicirati osmotski proces koristeći svinjski mjehur kao membranu kako bi pokazao da molekule otapala iz nisko otopljene vode mogu teći kroz stijenku mjehura u veću koncentraciju otopljenog od alkohola. Dokazao je da otapalo može proći selektivno kroz polupropusnu membranu kroz proces prirodnog osmotskog tlaka i otapalo će kontinuirano ulaziti kroz staničnu membranu dok se ne postigne dinamička ravnoteža s obje strane mjehura.
Proučavanje osmoze će nestati sljedećih 200 godina do kasnih 1940-ih kada su istraživači s vrhunskih američkih sveučilišta počeli preispitivati temu. Taj obnovljeni interes temeljio se na želji da se pronađe način za filtriranje ili desalinizaciju morske vode, što je bio cilj koji je postavila Kennedyjeva administracija kako bi pomogla u razvoju rješenja za nestašicu vode za zemlju. Godine 1959. dva istraživača na UCLA, Sidney Loeb i Srinivasa Sourirajan uspjela su proizvesti funkcionalnu sintetičku RO membranu iz polimera celuloze acetata. U svojim testovima, tijelo visoke otopljene vode bilo je prisiljeno kroz projektiranu membranu koja je djelovala kao filtar koji je dopuštao prolazak samo molekula vode dok je odbacivao NaCl (sol) i TDS. Svježa voda uspjela je proći pristojnom brzinom protoka kako bi proizvela pročišćenu, pitku vodu, a membrana je zapravo bila izdržljiva i mogla je raditi pod normalnim tlakom vode i radnim uvjetima. Budući da je ova nova tehnologija radila obrnuto od prirodnog osmotskog procesa, ubrzo je postala poznata kao reverzna osmoza.
Prva komercijalna RO tvornica na svijetu izgrađena je u Coalingi u Kaliforniji uz pomoć i vodstvo Josepha W. McCutchana i Sidneyja Loeba, a 1965. godine njegov pilot program privukao je pozornost inženjera i vlada iz cijelog svijeta. Taj nevjerojatan san, da jednog dana čovječanstvo zapravo može desalinirati morsku vodu u velikim razmjerima i pristupačno, konačno se ostvario. Napredak je brzo rastao kako su se novi pilot programi pojavili drugdje poput La Jolle i Firebaugh California kako bi testirali različite vrste bočate i morske vode. Inovacije i otkrića tih i mnogih drugih doprinositelja učinili bi membransku tehnologiju relevantnom i pristupačnom te pružili koristi za čistu vodu mnogim teškim industrijama.
Danas se reverzna osmoza i membranski filtracijski elementi koriste za tisuće različitih procesa i primjena širom svijeta i očekuje se da će ova industrija nastaviti rasti nesmanjeno u bliskoj budućnosti. Budući da prirodni izvori čiste vode postaju sve oskudniji i kontinuirani trend dezertifikacije svijeta, velika postrojenja za preradu reverzne osmoze sada pružaju velik dio čiste vode koju koriste neki gradovi, pa čak i male zemlje. Većina ljudi to sada ne shvaća, ali u bliskoj budućnosti čista voda uskoro bi mogla postati jedan od najvrjednijih resursa na planeti zbog čega je RO tehnologija doista jedno od najboljih znanstvenih dostignuća u ljudskoj povijesti.
