Quá trình được gọi là thẩm thấu đã xảy ra trong tự nhiên trong hàng triệu năm và nó xảy ra trong cơ thể chúng ta mỗi ngày. Từ quan điểm khoa học, nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1748 bởi Jean-Antoine Nollet, một giáo sĩ và nhà vật lý người Pháp. Nollet đã có thể tái tạo quá trình thẩm thấu bằng cách sử dụng bàng quang của lợn làm màng để chỉ ra rằng các phân tử dung môi từ nước hòa tan thấp có thể chảy qua thành bàng quang thành nồng độ hòa tan cao hơn làm bằng rượu. Ông đã chứng minh rằng một dung môi có thể đi qua một cách có chọn lọc thông qua một màng bán thấm thông qua quá trình áp suất thẩm thấu tự nhiên và dung môi sẽ liên tục đi vào qua màng tế bào cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng động ở cả hai bên bàng quang.
Nghiên cứu về thẩm thấu sẽ biến mất trong 200 năm tới cho đến cuối những năm 1940 khi các nhà nghiên cứu từ các trường đại học hàng đầu của Mỹ bắt đầu xem xét lại chủ đề này. Mối quan tâm mới này dựa trên mong muốn tìm cách lọc hoặc khử muối nước biển, đó là mục tiêu được đặt ra bởi chính quyền Kennedy để giúp phát triển các giải pháp thiếu nước cho đất nước. Năm 1959, hai nhà nghiên cứu tại UCLA, Sidney Loeb và Srinivasa Sourirajan đã thành công trong việc sản xuất màng RO tổng hợp chức năng từ polymer cellulose acetate. Trong các thử nghiệm của họ, một cơ thể của nước hòa tan cao đã được áp lực buộc thông qua màng được thiết kế hoạt động như một bộ lọc cho phép chỉ có các phân tử nước đi qua trong khi từ chối NaCl (muối) và TDS. Nước ngọt đã có thể đi qua với tốc độ dòng chảy tốt để sản xuất nước tinh khiết, có thể uống được và màng thực sự bền và có thể hoạt động trong áp lực nước bình thường và điều kiện hoạt động. Vì công nghệ mới này hoạt động ngược lại với quá trình thẩm thấu tự nhiên, nó sớm được gọi là thẩm thấu ngược.
Nhà máy RO thương mại đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại Coalinga, California với sự giúp đỡ và chỉ đạo của Joseph W. McCutchan và Sidney Loeb và vào năm 1965, chương trình thí điểm của nó đã thu hút sự chú ý của các kỹ sư và chính phủ từ khắp nơi trên thế giới. Giấc mơ đáng kinh ngạc này, rằng một ngày nào đó nhân loại thực sự có thể khử muối nước biển trên quy mô lớn và giá cả phải chăng, cuối cùng đã trở thành sự thật. Tiến độ phát triển nhanh chóng khi các chương trình thí điểm mới xuất hiện ở những nơi khác như La Jolla và Firebaugh California để thử nghiệm các loại nước lợ và nước biển khác nhau. Những đổi mới và khám phá của những điều này và nhiều người đóng góp khác sẽ làm cho công nghệ màng có liên quan và giá cả phải chăng và cung cấp lợi ích nước sạch cho nhiều ngành công nghiệp nặng.
Ngày nay, thẩm thấu ngược và các yếu tố lọc màng được sử dụng cho hàng ngàn quy trình và ứng dụng khác nhau trên toàn thế giới và ngành công nghiệp này dự kiến sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai gần. Với nguồn nước sạch tự nhiên ngày càng khan hiếm và xu hướng sa mạc hóa thế giới liên tục, các nhà máy chế biến thẩm thấu ngược lớn hiện cung cấp phần lớn nước sạch được sử dụng bởi một số thành phố và thậm chí cả các nước nhỏ. Hầu hết mọi người không nhận ra điều đó bây giờ, nhưng trong tương lai gần nước sạch có thể sớm trở thành một trong những nguồn tài nguyên có giá trị nhất trên hành tinh, đó là lý do tại sao công nghệ RO thực sự là một trong những thành tựu khoa học hàng đầu trong lịch sử loài người.
