纯净水机大多采用逆渗透技术：逆渗透的原理是在原水一方施加比自然渗透压力更大的压力，使水分子由浓度高的一方逆渗透到浓度低的一方。由于逆渗透膜的孔径远远小于病例毒和细菌的几百倍乃至上千倍以上，故各种病毒，细菌，重金属，固体可溶物，污染有机物，钙镁离子等根本无法通过逆渗透膜，从而达到水质软化净化的目的。
一般的纯水直饮机（纯水机）采用RO膜反渗透技术，RO膜的孔极小，比水分子大的其他分子都无法通过，因此经过RO膜过滤的水是属于纯水。一般的纯水直饮机通过四级或五级过滤。
一般的直饮机四级或五级净化过程：
第一级：聚丙烯滤芯，1微米过滤精度，去除铁锈、泥沙等大颗粒杂质，保护增压泵和后置滤芯；
第二级：颗粒活性炭滤芯，去除余氯、气味、异味和颗粒杂质等，保护反渗透膜滤芯；
第三级：反渗透膜滤芯，反渗透膜组件，有效截留砷、氟化物、铅、镉、铬（六价）等污染物，有效降低水中的溶解性总固体（TDS）；
第四级：压缩活性炭滤芯，优化出水口感；
直饮水与普通饮用水的区别：
直饮水比普通饮用水从外观上更为清澈，口感更好。如今居民大多数饮用水主要为自来水厂的过滤水，其外观看起来略显浑浊，甚至在管道中存在其他杂物等。同时部分地区的自来水还存在异味。相比较于直饮水而言，这些问题都不存在。
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