對于反滲透系統而言，絕大多數情況下原水是不能直接進入的，因為其中所含的雜質會污染膜元件， 影響系統的穩定運行和膜元件的使用壽命。預處理就是很據原水中雜質的特性， 采取合理的工藝對其進行處理， 使其達到反滲透膜元件的進水要求的過程。因其在整個水處理工藝流程中的位置在反滲透之前，所以稱之為預處理。
由于反滲透對原水中懸浮物的要求很高，所以常用一種水質對受懸浮物勿讓情況的污染指數來對水質進行檢測。此法實質上是測定反滲透設備系統受水中懸浮物的污堵的情況。反滲透系統的污染指數以不大于5為宜，建議一般小于3。預處理時還應該考慮到進水的pH值。各種半滲透膜都有其宜的pH值，故需按反滲透膜的要求，調節進水的pH值。預處理時還應該考慮到進水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的，但溫度過高會加快醋酸纖維素膜的水解速度，且使有機膜變軟，易于壓實。所以，對于有機膜來說，通常溫度控制在20-40度范圍內為宜，復合膜的溫度控制在5-45度范圍內為宜。
合理的預處理應該滿足以下要求：
1、反滲透預處理必須能夠去除原水中對膜產生污染的物質，達到膜元件的進水要求；
2、反滲透預處理必須考慮水質的變化（如季節性的水量、水溫等），防止原水水質波動導致的整個系統不穩定。
3、反滲透預處理系統必須能夠穩定高效的運行，同時簡單易操作，降低投資和運行成本。
絮凝過濾、多介質過濾、活性炭吸附、精密過濾器（保安過濾） 、氧化處理、殺菌消毒、軟化、阻垢劑加藥
絮凝和絮凝過濾
絮凝處理的對象是原水中的小顆粒懸浮物和膠體。絮凝原理是通過添加化學藥劑（鐵鹽或鋁鹽），使水中的這些雜質形成大顆粒的絮狀物，然后在重力作用下沉淀，與水分離。絮凝過濾是指在水中加入絮凝劑，水與絮凝劑在流經砂碳過濾器的過程中反復接觸進行絮凝反應，當生成的絮凝體達到一定體積后被截留在砂柱空隙之間， 這些被截留的絮凝物進一步吸附水中的細小礬花， 從而使水質清澈。絮凝過濾對膠體也有一定效果。
吸附、活性炭吸附
吸附法是利用多孔性固體物質， 吸附水中的某些污染物質在其表面，從而達到凈化水體的方法。吸附法能去除的污染物包括： 有機物、膠體、余氯、還能去除色度和嗅味等。常用的吸附劑有活性炭、大孔徑吸附劑等， 其形態分為粉末和固體顆粒。目前的是顆粒活性炭。
活性炭是使用煙煤、無煙煤、果殼、木屑等多種原料經碳化和活化處理制成的黑色多孔顆粒。活性炭柱的設計有壓力式、重力式等多種形式。反滲透預處理中常用壓力式活性炭柱， 其形式和結構與機械過濾器類似。活性炭過濾器可以做成單純的活性炭柱， 也可與石英砂組成多介質過濾器，即可吸附余氯、有機物，也可以去除懸浮物。
精密過濾器（保安過濾器）
精密過濾器也稱微孔過濾、保安過濾，它采用加工成型的濾材，如濾布、濾紙、濾網、濾芯等，用以去除極微小的顆粒。普通的砂慮能夠去除大多數固體顆粒， 但是出水中仍然含有大量的粒徑在1-5 微米左右的顆粒， 雖然顆粒很小， 但是進入反滲透系統中以后，在膜元件的濃縮下，仍然會造成膜元件不可逆的污染。精密過濾器常設置在壓力過濾器之后， 有時也設置在整個預處理工藝的末端防止破碎的濾料、活性炭、樹脂等進入反滲透系統，盡量做到不將上道工序產生的微粒帶入下一道工序中。精密過濾器的進水口和出水口應設置壓力表， 其差值可以判斷精密過濾器中濾芯的污染程度，一般壓力差大于15psi（0.1KPa）時，就需要更換其中的濾芯。
軟化
軟化是指采用化學方法， 去除水中硬度的處理方法。分為離子交換軟化和藥物軟化兩種。藥物軟化是根據溶度積原理， 使水中所含有的硬度在適當的條件下轉化為難溶性的化合物， 進而沉淀去除。藥物軟化通常采用石灰軟化工藝，可以有效的降低鈣、鎂、鋇等離子濃度，但由于要使用專用反應器，而且產水的PH會相應升高，運行成本較高，目前反滲透預處理常采用的方法是離子交換軟化。離子交換軟化是指采用離子交換機， 將水體中硬度組成部分鈣鎂等離子同離子交換劑有效交換基團（通常是鈉離子）反應，從而使水質達到軟化的效果。由于離子交換軟化需要進行樹脂再生， 耗費再生液（通常是工業鹽），同時也會有高濃度含鹽廢水產生，對于高硬度水經濟性較差， 目前只有小型系統使用， 大中型系統一般采用添加阻垢劑來防止無機鹽結垢污染。
