水质对反渗透膜的污染因污染物而异。微生物对反渗透的污染首先是有机物在膜面吸附，改变膜的表面形态，随后微生物被吸附至膜面并在膜面生长，最后微生物代谢产生胞外聚合物，在膜面形成生物膜，导致膜污染。有机物对反渗透膜的污染主要是有机物与膜形成氢键吸附于膜面，使膜通量下降。胶体通常被截留在膜面，形成半胶束或双分子层的污垢导致膜污染。研究天然水中ＳｉＯ２
成胶过程发现：ＳｉＯ２胶核主要以Ｈ２ＳｉＯ４形态存在，电离后形成的胶体带负电，因而对铁等重金属和有机聚合物具有较强的吸附作用。指出：膜污染受胶体颗粒间及胶体与膜间双电层排斥和穿透压共同作用，当双电层排斥力大于穿透压力时，膜不易被污染；反之，加剧膜污染。铁、铝、锰的氧化物容易在水中形成不溶性胶体，即使污染指数小于５，铁的质量浓度小于０．１ ｍｇ／Ｌ，仍可能发生铁污染。溶解于水中的无机盐在膜面结垢包括结晶和水力２个因素。由于浓差极化作用，无机盐在膜面浓度大于溶度积，从而在膜面结晶析出；当浓差极化严重时，无机盐在水体中已经饱和形成结晶，随水力因素沉积到膜面。无机盐不仅在膜进水侧存在浓差极化，在出水侧也存在浓差极化（称为二次浓差极化），当ＮａＣｌ质量浓度较低时，进水侧浓差极化起主要作用，但随着ＮａＣｌ质量浓度的增加，出水侧浓差极化逐渐成为主要作用，进水浓度增加从而导致回流驱动力降低，使高浓度时的累积回流量小于低浓度时的累积回流量。
水质对反渗透膜的污染是多种污染物交互作用的结果。微生物在膜面形成的生物膜可促进无机颗粒的积累，使反渗透膜污染加剧。增加溶液中Ｎａ＋ 的质量浓度会加剧膜的藻酸盐污染［３］，Ｃａ２＋使已被藻酸盐污染的反渗透膜的膜通量显著降低，Ｃａ２＋ 质量浓度越高则膜通量降低速率越快，但Ｍｇ 几乎没有影响。Ｃａ２＋ 对ＳｉＯ２胶体污染存在临界值（即恰好使ＳｉＯ２聚集的Ｃａ２＋ 质量浓度），当Ｃａ２＋ 质量浓度低于此临界值时，污染程度随Ｃ质量浓度的增加而升高；反之，污染随Ｃａ质量浓度的增加而降低。ＳｉＯ２质量浓度越高，临界值越低。胶体在膜面沉积阻碍了ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２等无机盐和小分子惰性有机物由膜面向体相扩散，使膜面浓度梯度增加，导致分离率降至最低值。