Membranbaserad-avsaltningsteknik för havsvatten representeras av omvänd osmos. Dess princip innebär att man använder högt tryck för att driva havsvatten genom ett semi-permeabelt membran som separerar vattenmolekyler från saltjoner. På grund av det höga osmotiska trycket från havsvatten kräver systemet en hög-tryckspump för att ge tillräckligt tryck (vanligtvis 5–8 MPa), tillsammans med membranmaterial med hög -avsaltningshastighet- (såsom kompositpolyamidmembran). Fördelarna med denna teknik är relativt låg energiförbrukning och stark systemmodularitet, vilket gör den till den mest använda mainstream-tekniken globalt.
Teknik för termisk avsaltning av havsvatten inkluderar huvudsakligen fler-flashindunstning (MSF) och multi-effektdestillation (MED). Dessa tekniker värmer upp havsvatten för att förånga det och kondenserar det sedan till sötvatten, vilket uppnår saltlösning. Läkare Utan Gränser förbättrar effektiviteten genom fler-reducerad-tryckflashindunstning, medan MED använder fler-förångare för att återanvända värmeenergi. Termisk teknik är lämplig för integrering med kraftverksspillvärme eller industriell spillvärme, men de har hög energiförbrukning och kräver stor-utrustning.
Andra framväxande teknologier inkluderar elektrodialys, framåtosmos och hybridprocesser. Elektrodialys använder ett elektriskt fält för att driva joner genom -jonbytesmembran för separation, vilket gör det lämpligt för vattenbehandling med låg-salthalt. Framåt osmos använder osmotisk tryckskillnad för att driva vattenmigration. Hybridprocesser kombinerar membranmetoder med termiska metoder eller förbehandlingstekniker för att förbättra den totala effektiviteten och stabiliteten.
På systemteknisk nivå inkluderar avsaltningstekniken för havsvatten också viktiga förbehandlings- och energiåtervinningstekniker. Till exempel minskar förbehandlingsmetoder som sandfiltrering och ultrafiltrering nedsmutsningsbelastningar och förlänger membranets livslängd; energiåtervinningsanordningar (ERD) återvinner tryckenergin från koncentrerad saltlösning, vilket avsevärt minskar driftenergiförbrukningen. Sammantaget är avsaltningsteknik för havsvatten ett omfattande vattenbehandlingssystem centrerat på omvänd osmos och kompletterat med synergistisk optimering av flera processer.