Mae osmosis cefn, a elwir hefyd yn osmosis cefn, yn weithrediad gwahanu pilen sy'n defnyddio gwahaniaeth pwysau fel y grym gyrru i wahanu toddydd oddi wrth doddiant. Rhoddir pwysau ar yr hylif deunydd ar un ochr i'r bilen. Pan fydd y gwasgedd yn fwy na'i bwysedd osmotig, bydd y toddydd yn gwrthdroi osmosis yn erbyn cyfeiriad treiddiad naturiol. Yn y modd hwn, ceir y toddydd athraidd ar ochr gwasgedd isel y bilen, hynny yw, y treiddiad; yr ochr pwysedd uchel yw'r hydoddiant crynodedig, hynny yw, yr hydoddiant crynodedig. Os defnyddir osmosis gwrthdroi i drin dŵr y môr, ceir dŵr ffres ar ochr gwasgedd isel y bilen a cheir heli ar yr ochr pwysedd uchel. Mewn osmosis i'r gwrthwyneb, cyfradd athreiddedd y toddydd, hynny yw, egni llif hylif N yw: N=Kh (Δp － Δπ) lle Kh yw'r cyfernod athreiddedd hydrolig, sy'n cynyddu rhywfaint gyda chynnydd y tymheredd; Δp yw'r gwahaniaeth pwysau statig rhwng dwy ochr y bilen; Δπ yw gwahaniaeth pwysau osmotig yr hydoddiant ar ddwy ochr y bilen. Pwysedd osmotig π yr hydoddiant gwanedig yw:" π=iCRT" lle fi yw nifer yr ïonau a gynhyrchir trwy ionization moleciwlau hydoddyn; C yw crynodiad molar yr hydoddyn; R yw'r cysonyn nwy molar; T yw'r tymheredd absoliwt. Mae osmosis cefn fel arfer yn defnyddio pilenni anghymesur a philenni cyfansawdd. Mae'r offer a ddefnyddir mewn osmosis cefn yn bennaf yn offer gwahanu pilen ffibr gwag neu fath rholio. Gall pilen osmosis gwrthdroi ryng-gipio amrywiol ïonau anorganig, sylweddau colloidal ac hydoddion macromoleciwlaidd mewn dŵr i gael dŵr glân. Gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer crynodiad hydoddiannau organig macromoleciwlaidd. Oherwydd y broses syml o osmosis gwrthdroi a defnydd isel o ynni, mae wedi datblygu'n gyflym yn yr 20 mlynedd diwethaf. Fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn dihalwyno dŵr y môr a dŵr hallt (gweler heli), meddalu dŵr boeler a thrin dŵr gwastraff, a'i gyfuno â chyfnewid ïonau i gynhyrchu dŵr purdeb uchel. Mae ei ystod ymgeisio yn ehangu, ac mae wedi dechrau cael ei ddefnyddio wrth grynhoi cynhyrchion llaeth a sudd a chynhyrchion biocemegol A gwahanu a chrynhoi asiantau biolegol.
