Pertama, meskipun kedua jenis alat pemurni air ini dapat memurnikan kotoran air, prinsip pemurniannya tidak sama. Pemurni air RO reverse osmosis dilengkapi dengan membran RO reverse osmosis di dalamnya. Di bawah tekanan, air dapat melewati membran RO, sementara kotoran seperti garam anorganik, ion logam berat, bakteri, dan virus diblokir oleh membran reverse osmosis.

Pemurni air ultrafiltrasi memurnikan sumber air melalui membran ultrafiltrasi internalnya. Di bawah tekanan perbedaan tekanan, sumber air dapat melewati lapisan membran ini dan menyaring kotoran.

Kedua jenis alat pemurni air yang menggunakan metode pemurnian berbeda ini memiliki perbedaan tertentu dalam presisi pemurnian menurut prinsipnya. Pemurni air RO reverse osmosis memiliki membran RO di dalamnya, dan pori-pori membran ini sekecil tingkat nanometer. Bahkan virus dan bakteri kecil pun ribuan kali lebih besar dari pori-pori membran RO. Oleh karena itu, air yang melewati membran RO pada dasarnya hanya mengandung air dan tidak mengandung unsur lain, dan air hasil saringan dapat diminum langsung atau direbus.

Pemurni air ultrafiltrasi memiliki membran ultrafiltrasi di dalamnya, dan kisaran presisi ukuran pori dari membran penyaringan ini adalah 0,01~0,001μm, yang satu kali lipat lebih besar daripada pemurni air osmosis balik RO. Pada saat yang sama, membran ultrafiltrasi tidak hanya memungkinkan air melewatinya tetapi juga memungkinkan beberapa zat molekul kecil dengan volume lebih kecil untuk melewatinya, seperti beberapa elemen mineral.