Sistemas de Osmose, também conhecidos como RO/DI (RO-Reverse Osmosis (Osmose Inversa)/DI-Deionization (Desionização)), são filtros que reduzem os valores de TDS (Total Dissolved Solids, ou, total de sólidos dissolvidos) para zero. Um sistema comum RO/DI é composto por quatro estágios necessários para obter o resultado final de zero sólidos dissolvidos, sendo que, em situações na qual a fonte de água está mais contaminada, pode ser necessário um sistema com cinco ou seis estágios, podendo estes ser um filtro de carvão ou resina de desionização extra.

1. Entrada de Água: A água de entrada tem que ser sempre fria, uma vez que água quente irá danificar o seu sistema RO/DI.
2. Filtro Mecânico: Contém sedimento que retém as maiores partículas em suspensão. Este filtro irá entupir, sendo que deve ser substituído a cada 6-8 meses, ou conforme a usagem. Este filtro tem uma coloração inicial branca, mas com o uso irá obter uma coloração castanha ou amarela. A troca regular deste filtro irá assegurar que possíveis contaminantes cheguem à membrana RO (a parte mais essencial e cara do sistema RO/DI).
3. Carvão: O carvão irá adsorver compostos orgânicos e outros contaminantes dissolvidos (como o cloro). O carvão irá perder a eficiência com o uso, sendo que deve ser mudado a cada 6-8 meses. É normalmente trocado em conjunto com o sedimento do filtro mecânico. A troca regular deste filtro irá assegurar que possíveis contaminantes cheguem à membrana RO.
4. Medidor TDS: Mede o total de sólidos dissolvidos através de uma sonda. Estes monitores podem ser inseridos no seu sistema, sendo que o seu posicionamento ideal será assim que a água saia da membrana de osmose (e antes de entrar na resina deionizadora). Neste caso, os valores ideais da água são <15 tds="" ou="" 5="" span="">de contaminantes, sendo que no caso da água que sairá da resina, os valores deverão ser 0 TDS. No caso de estes valores subirem, estará na altura de substituir a membrana de osmose ou a resina deionizadora. 
5. Medidor da Pressão: Monitoriza a pressão da água, de modo a que o utilizador possa garantir que o valor da pressão de água se encontra dentro do intervalo ideal (40 a 80 PSI) para o funcionamento optimizado. A descida dos valores da pressão pode ser um indicador de que os filtros mecânicos e de carvão estejam a ficar entupidos.
6. Válvula: Permite a passagem de água sem que esta passe pelo redutor de fluxo.
7. Redutor de Fluxo: Pequeno capilar dentro da tubagem que regula o fluxo da água através da membrana.
8. Saída de Água: Deve estar conectada a um tubo ou recipiente de escoamento. Pode também drenar esta água para outros usos (como agricultura).
9. Membrana de Osmose: Nesta membrana a água é filtrada através de várias camadas, que removem a maioria dos contaminantes (incluindo sal, bactérias, metais pesados e orgânicos). Esta deve ser monitorizada através do(s) medidor(es) de TDS e/ou de pressão. Na maioria dos casos é necessário substituir a membrana de osmose a cada 1-2 anos (conforme a usagem).
10. Resina DI: Esta resina remove quaisquer vestígios de contaminantes, incluindo silicatos, nitratos e fosfatos. Após da sua passagem pela resina, a água estará pronta para uso no seu aquário.
11. Saída da Água Purificada

Osmose Inversa (RO (Reverse Osmosis)) é o oposto do processo natural, a osmose. A osmose é a deslocação de moléculas de água através de uma membrana semipermeável. Este processo desloca naturalmente a água de um meio com uma baixa concentração de iões para um meio com uma maior concentração de iões através de uma membrana semipermeável de forma a criar a água de osmose inversa. Este processo natural é usado pelos nossos corpos de forma a dispor água para as nossas células.

Ao aplicar pressão no meio com mais concentração (“sujo”), as moléculas de água são empurradas através da membrana, para o meio com menos concentração, resultando em mais água pura. Este processo tipicamente remove cerca de 90 a 99% dos contaminantes.  

As membranas de osmose inversa são usadas tipicamente antes do uso de qualquer outro tipo de tecnologia de purificação (que serão usados para remover os restantes 1 a 10% dos contaminantes.

Os filtros de desionização funcionam trocando iões positivos (de hidrogénio) e os negativos (hidroxila), por contaminantes positivos e negativos de contaminantes. Elementos químicos de carga positiva, como o cálcio, trocam de lugar com o hidrogénio, e elementos com carga negativa, como o iodo, trocam de lugar com a hidroxila. Com o passar do tempo, os contaminantes positivos e negativos irão substituir todo o hidrogénio e hidroxila presentes na resina, e esta deve ser trocada. A desionização é por vezes referida como “polir” a água salgada, sendo que os filtros de desionização não removem bactérias e/ou partículas, sendo que estas devem ser retiradas por um filtro mecânico.

Existem diversos testes para obter os níveis de pureza da água. Em aquariofilia, o mais comum é o medidor de total de sólidos dissolvidos, que mede o conjunto de todas as substâncias orgânicas e inorgânicas contidas na água.

Também se pode obter os valores através da medição da condutividade da água ou resistência eléctrica (sendo que a condutividade pode ser entendida como sendo basicamente o inverso da resistência eléctrica oferecida por um líquido a uma determinada corrente). A maioria dos químicos inorgânicos tem uma carga negativa (aniões) ou positiva (catiões), e, consequentemente transmitem corrente eléctrica quando são introduzidos eléctrodos na água. Quanto maior a quantidade de iões presente, maior será a condutividade. Pode também obter o valor dos total de sólidos dissolvidos através da condutividade, sendo que, para o obter, deve multiplicar o valor da condutividade pelo factor de correlação (na pressão e temperatura do meio).