一个典型的FO系统包括两个关键循环：

正渗透过程：

原料液（待处理的水，如污水、海水）流经膜的一侧（通常是纤维丝外侧）。

汲取液（高渗透压的溶液，如浓盐水、糖盐溶液）在膜的另一侧（纤维丝内侧）循环。

由于存在巨大的渗透压差，水分子自发地从原料液穿过中空纤维膜壁，进入汲取液，从而使汲取液被稀释，而原料液被浓缩。

污染物被截留：溶质、盐分、病毒、有机物等被完美地截留在原料液侧或膜外，因为它们无法随水分子一同穿过致密的半透膜。

汲取液再生过程：

这是FO技术的关键和能耗所在。被稀释的汲取液需要经过一个再生过程，以分离出纯水并回收浓缩的汲取液。

再生方法：通常使用反渗透、膜蒸馏或热法分离等。回收的浓缩汲取液被送回FO过程循环使用。

工作模式：

AL-FS模式（活性层朝向原料液）： 膜的致密分离层朝向原料液。这种模式抗污染性能更好，是主流模式。

AL-DS模式（活性层朝向汲取液）： 膜的致密分离层朝向汲取液。在某些特定应用中可能具有更高水通量。