Iako su membrane reverzne osmoze izvrsne u uklanjanju bakterija, one i dalje imaju neka ograničenja. Na primjer, zagađivanje membrane je čest problem; bakterije i drugi mikroorganizmi mogu formirati biofilm na površini membrane, što dovodi do smanjenog protoka i povećane potrošnje energije. Proces reverzne osmoze također proizvodi određenu količinu koncentrata, kojem je potreban odgovarajući tretman kako bi se izbjegli ekološki problemi.
Da bi prevazišli ove izazove, istraživači rade na razvoju novih membranskih materijala, kao što su premazi protiv obrastanja i nanokompoziti, kako bi poboljšali trajnost i efikasnost membrane. Optimizacija dizajna sistema i operativnih procedura takođe pomaže poboljšanju ukupnih performansi tehnologije reverzne osmoze. U budućnosti, s napretkom u nauci o materijalima i tehnologijama za tretman vode, očekuje se da će membrane reverzne osmoze igrati značajnu ulogu u širem spektru polja.