ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเมมเบรนนาโนฟิลเตรชัน (NF) และเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส (RO) เครื่องกรองน้ำ ได้แก่ความแม่นยำในการกรอง ประเภทของสารที่ถูกกำจัดออก และสถานการณ์การใช้งาน เมมเบรน RO มีความแม่นยำในการกรอง โดยมีขนาดรูพรุนประมาณ 0.0001 ไมครอน และสามารถกำจัดของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส โลหะหนัก เกลือ และอินทรียวัตถุทั้งหมด ในทางตรงกันข้าม ความแม่นยำในการกรองของเมมเบรน NF อยู่ระหว่างการกรองแบบไมโครฟิลเตรชันและรีเวิร์สออสโมซิส โดยมีขนาดรูพรุนประมาณ 0.001-0.01 ไมครอน และส่วนใหญ่จะกำจัดไอออนไดวาเลนต์และไอออนหลายวาเลนต์ (เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม ซัลเฟต) สารอินทรีย์บางชนิด และ มลพิษระดับโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่กว่า ขณะเดียวกันก็ปล่อยให้ไอออนโมโนวาเลนต์บางส่วน (เช่น โซเดียมและคลอไรด์) ผ่านไปได้
ในแง่ของประเภทของสารที่ถูกกำจัดออก เมมเบรน RO สามารถกำจัดไอออน ของแข็งที่ละลายในน้ำ โลหะหนัก (ปรอท สารหนู) ไนเตรต ฟลูออไรด์ แบคทีเรีย ไวรัส และสารประกอบอินทรีย์ในน้ำ และสิ่งสกปรกที่ละลายทั้งหมดจะถูกกำจัดออก เมมเบรน NF ส่วนใหญ่กำจัดไอออนไดวาเลนต์และไอออนหลายวาเลนต์ (เช่น ไอออนความแข็ง เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม) สารประกอบอินทรีย์บางชนิด (เช่น ยาฆ่าแมลงและปุ๋ยบางชนิด) สีและกลิ่น ในขณะที่ยังคงไอออนโมโนวาเลนต์บางส่วนไว้ (เช่น โซเดียมและคลอรีน) ดังนั้น แร่ธาตุธรรมชาติบางชนิดในน้ำสามารถกักเก็บได้
เมมเบรน RO เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการคุณภาพน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การเตรียมน้ำบริสุทธิ์พิเศษทางอุตสาหกรรม และน้ำในห้องปฏิบัติการ เมมเบรน NF เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการขจัดความกระด้างและอินทรียวัตถุบางส่วน เช่น การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ในครัวเรือน (กักเก็บแร่ธาตุบางชนิด) การบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมระดับอ่อน การแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม เป็นต้น