Thứ nhất, mặc dù cả hai loại máy lọc nước đều có thể lọc tạp chất trong nước nhưng nguyên lý lọc của chúng không giống nhau. Máy lọc nước thẩm thấu ngược RO được trang bị màng thẩm thấu ngược RO bên trong. Dưới tác dụng của áp suất, nước có thể đi qua màng RO, đồng thời các tạp chất như muối vô cơ, ion kim loại nặng, vi khuẩn, virus bị chặn lại bởi màng thẩm thấu ngược.

Máy lọc nước siêu lọc làm sạch nguồn nước thông qua màng siêu lọc bên trong của chúng. Dưới lực đẩy của chênh lệch áp suất, nguồn nước có thể đi qua lớp màng này và lọc bỏ các tạp chất.

Hai loại máy lọc nước sử dụng các phương pháp lọc khác nhau nên có sự khác biệt nhất định về độ chính xác lọc theo nguyên tắc của chúng. Máy lọc nước thẩm thấu ngược RO có màng RO bên trong, các lỗ rỗng của màng này có kích thước nhỏ cỡ nanomet. Ngay cả những virus, vi khuẩn cực nhỏ cũng có kích thước lớn gấp hàng nghìn lần lỗ chân lông của màng RO. Vì vậy, nước đi qua màng RO về cơ bản chỉ chứa nước và không có thành phần nào khác, nước sau lọc có thể uống trực tiếp hoặc đun sôi.

Máy lọc nước siêu lọc có màng siêu lọc bên trong và phạm vi chính xác kích thước lỗ rỗng của màng lọc này là 0,01 ~ 0,001μm, lớn hơn một bậc so với máy lọc nước thẩm thấu ngược RO. Đồng thời, màng siêu lọc không chỉ cho nước đi qua mà còn cho phép một số chất phân tử nhỏ có thể tích nhỏ hơn đi qua, chẳng hạn như một số nguyên tố khoáng.