Apa îmbuteliată obținută prin procesul de osmoză inversă este trecută printr-un sistem capabil să îndepărteze nu numai particulele, ci și sărurile dizolvate și alte impurități prea mari pentru filtrare. Din 2014, osmoză inversă în producerea apei îmbuteliate sunt Dasani și Aquafina.
Deoarece sistemele de osmoză inversă utilizează o membrană semi-permeabilă care captează particule de 0,001 microni, pot elimina substanțe chimice cum ar fi fluorura. Acest lucru creează un avantaj față de filtrarea pe bază de cărbune. Osmoza inversă poate fi, de asemenea, utilizată pentru a produce apă potabilă din apa de mare într-un proces cunoscut sub numele de desalinizare. Deși a fost observat în secolul al XVIII-lea, osmoza inversă nu a fost practică până în anii 1950.