各種原水中均含有一定濃度的懸浮物和溶解性物質。懸浮物主要是無機鹽、膠體和微生物、藻類等生物性顆粒。溶解性物質主要是易溶鹽(如氯化物)和難溶鹽(如碳酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽)金屬氧化物，酸堿等。在反滲透過程中，進水的體積在減少，懸浮顆粒和溶解性物質的濃度在增加。懸浮顆粒會沉積在膜上，堵塞進水流道、增加摩擦阻力(壓力降)。難溶鹽在超過其飽和極*，會從濃水中沉淀出來，在膜面上形成結垢，降低RO膜的通量，增加運行壓力和壓力降，并導致產品水質下降。這種在膜面上形成沉積層的現象叫做膜污染，膜污染的結果是系統性能的劣化。需要在原水進入反滲透膜系統之前進行預處理，去除可能對反滲透膜造成污染的懸浮物、溶解性有機物和過量難溶鹽組分，降低膜污染傾向。對進水進行預處理的目的是改善進水水質，使RO膜獲得可靠的運行保證。
為了改善反滲透系統的操作性能，在進水中可以加入添加下列一些藥劑：酸、堿、還原劑、阻垢劑和分散劑。
1、加酸-防止結垢
在進水中可以加入鹽酸來降低PH，主要在可能產生鈣、鎂、鋇、鍶等金屬離子結垢時使用。降低pH的首要目的是降低RO濃水中碳酸鈣結垢的傾向，即降低朗格里爾指數(LSI)。LSI是低鹽度苦咸水中碳酸鈣的飽和度，表示碳酸鈣結垢或腐蝕的可能性。在反滲透水化學中，LSI是確定是否會發生碳酸鈣結垢的是個重要指標。當LSI為負值時，水會腐蝕金屬管道，但不會形成碳酸鈣結垢。如果LSI為正值，水沒有腐蝕性，卻會發生碳酸鈣結垢。
2、加堿-提高脫除率
在加堿調高pH時一定要注意，pH升高會增加LSI、降低碳酸鈣及鐵和錳的溶解度。常見的加堿應用是二級RO系統。在二級反滲透系統中，一級RO產水供給二級RO作為原水。
在二級RO進水中加堿有4個原因：
①在pH8.2以上，二氧化碳全部轉化為碳酸根離子，碳酸根離子可以被反滲透脫除。而二氧化碳本身是一種氣體，會隨透過液自由進入RO產水，對于下游的離子交換床拋光處理造成不當的負荷。
②某些TOC成分在高pH下更容易脫除。
③二氧化硅的溶解度和脫除率在高pH下更高(特別是高于9時)。
④硼的脫除率在高pH下也較高(特別是高于9時)。
3、加還原劑-消除余氯
RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下，才能達到聚酰胺復合膜的要求。除氯的預處理方法有兩種，粒狀活性炭吸附和使用還原性藥劑如亞硫酸鈉。脫氯過程的監測可采用游離氯監測儀，用以監測殘余亞硫酸根的濃度，還可以采用ORP監測儀。
4、加阻垢劑和分散劑
阻垢劑是一系列用于阻止結晶礦物鹽的沉淀和結垢形成的化學藥劑。大多數阻垢劑是一些有機合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚馬來酸、有機金屬磷酸鹽、聚膦酸鹽、膦酸鹽、陰離子聚合物等)，這些聚合物的分子量在2000-10000道爾頓不等。
