Odwrócona osmoza (RO) ma wiele zastosowań w przemyśle, produkcji i laboratoriach. Od odsalania wody morskiej, poprzez produkcję ultraczystej wody zdemineralizowanej, po zagęszczanie roztworów w farmacji i przemyśle spożywczym. W uzdatnianiu wody stosowana jest głównie do usuwania nietypowych zanieczyszczeń (azotany, metale ciężkie, pestycydy), obniżania wysokiej przewodności oraz głównie do produkcji wody zdemineralizowanej.
Do pracy maszyn i urządzeń często wymagana jest woda zdemineralizowana (woda o obniżonej zawartości minerałów, czyli woda o niskiej przewodności). Są to kotły, piece, wymienniki ciepła, obiegi chłodnicze, wytwornice pary lub dysze do cięcia strumieniem wody. Woda zdemineralizowana jest również często używana do rozcieńczania roztworów lub do płukania produktów. Minerały zawarte w wodzie podczas takich zastosowań powodowałyby zatykanie, powstawanie osadów i zanieczyszczeń.