Membranbasert-avsaltingsteknologi for sjøvann er representert ved omvendt osmose. Prinsippet innebærer å bruke høyt trykk for å drive sjøvann gjennom en semi-permeabel membran, som skiller vannmolekyler fra saltioner. På grunn av det høye osmotiske trykket til sjøvann, krever systemet en høy-trykkspumpe for å gi tilstrekkelig trykk (vanligvis 5–8 MPa), sammen med høy-avsaltningshastighet-membranmaterialer (som komposittpolyamidmembraner). Fordelene med denne teknologien er relativt lavt energiforbruk og sterk systemmodularitet, noe som gjør den til den mest brukte mainstream-teknologien globalt.
Teknologier for termisk avsalting av sjøvann inkluderer hovedsakelig multi-flash evaporation (MSF) og multi-effect destillation (MED). Disse teknologiene varmer opp sjøvann for å fordampe det, og kondenserer det deretter til ferskvann, og oppnår saltlake-separasjon. Leger Uten Grenser forbedrer effektiviteten gjennom fler-redusert-trykkblitsfordampning, mens MED bruker fler-fordampere for å gjenbruke varmeenergi. Termiske teknologier er egnet for integrasjon med kraftverksspillvarme eller industriell spillvarme, men de har høyt energiforbruk og krever stor-utstyr.
Andre nye teknologier inkluderer elektrodialyse, fremad osmose og hybride prosesser. Elektrodialyse bruker et elektrisk felt for å drive ioner gjennom ionebyttermembraner for separasjon, noe som gjør det egnet for vannbehandling med lavt-saltholdighet. Forover osmose bruker osmotisk trykkforskjell for å drive vannmigrering. Hybride prosesser kombinerer membranmetoder med termiske metoder eller forbehandlingsteknologier for å forbedre total effektivitet og stabilitet.
På systemteknisk nivå inkluderer sjøvannsavsaltingsteknologi også viktige forbehandlings- og energigjenvinningsteknologier. For eksempel reduserer forbehandlingsmetoder som sandfiltrering og ultrafiltrering tilsmussing og forlenger membranens levetid; energigjenvinningsenheter (ERD) gjenvinner trykkenergien til konsentrert saltlake, noe som reduserer driftsenergiforbruket betydelig. Samlet sett er sjøvannsavsaltingsteknologi et omfattende vannbehandlingssystem sentrert om omvendt osmose og supplert med synergistisk optimalisering av flere prosesser.