Baktērijas ir bieži sastopami mikrobu piesārņotāji ūdenī, kuru izmērs parasti ir no 0,5 līdz 5 mikrometriem. Reversās osmozes membrānas, kuru poru izmērs ir aptuveni 0,1 nanometrs, ir daudz mazākas nekā baktērijas. Reversās osmozes membrānas var tieši notvert baktērijas caur fizisku sijāšanu, neļaujot tām iziet cauri membrānas porām. Baktēriju virsmām bieži ir elektriskais lādiņš, un reversās osmozes membrānas materiāliem var būt arī zināms elektriskais lādiņš. Pateicoties lādiņa mijiedarbībai, membrāna var vēl vairāk adsorbēt vai atvairīt baktērijas, uzlabojot noņemšanas efektivitāti.
Pētījumi liecina, ka reversās osmozes membrānām parasti ir augsts baktēriju izvadīšanas ātrums un tās var ievērojami samazināt mikroorganismu risku ūdenī. Ir svarīgi atzīmēt, ka reversās osmozes membrānas nav labi zināma sterila barjera, taču to augstā efektivitāte praktiskā lietošanā ir plaši apstiprināta.