確定性能損失原因的最終方法是對反滲透膜元件作破壞性解剖分析。而膜面分析主要是利用立體與標準光學顯微鏡或掃描電子顯微鏡來確定沉積物的形態。本文主要介紹反滲透膜的解剖分析和膜面分析。
反滲透膜的解剖分析：
當除去反滲透膜元件末端的抗應力器和纏繞外皮時，就可以打開元件內的膜葉。沿膜元件軸向均勻切開2~4個切縫，切縫的深度正好深及纏繞的外皮，然后仔細打開膜元件，不至于傷及膜表面，檢查膜葉完整性，全面認真地查看膜表面，裁剪反滲透膜樣品或收集污垢物，進行化學分析或膜片平板性能測試。
加壓染料試驗：為了確定高漏鹽率的原因和位置，在解剖反滲透膜元件前，應配制染料溶液對膜元件進行加壓運行，所用染料為若丹明B（堿性蕊香紅，一種紅色熒光染料），產水出現紅色代表該反滲透膜受到破壞，解剖經過染料處理過的膜元件，查看染料的漏點，膜有損壞的區域會殘留紅色，這種評估方法能幫助辯別膜的化學損壞（如氧化）和機械損壞（如產水背壓）。
反滲透膜的膜面分析：
反滲透膜表面或污垢與水垢層所含化學元素可從能量散射X－射線熒光分光法（EDXRF）確定，通過EDXRF分析未經處理過的膜片樣品、經清洗過和經沖洗過的膜片樣品以及收集到的干燥污垢物等，確定反滲透膜和污垢內化學元素的半定量結果，這種方法可以作為膜被鹵代化合物破壞的證據，可能檢測到的典型元素為Ca，Ba，Sr，S（結垢物內），Fe，Si，Pb，Zn（膠體污物內）和Cl，Br，I（氧化性破壞）。但該法不能確定完全由有機物和微生物污染所致的故障。
通過電子光譜化學分析ESCA可以鑒別與反滲透膜表面有機結合的雜質，這一方法主要用于確定氧化性破壞的來源。
平板膜片評估-反滲透膜元件解剖之后進行這一評估測試：裁剪下膜片樣品，該樣品可采用各種不同的化學品清洗或處理，根據樣品的對比，比較經過不同方法處理后的膜片樣品的性能變化。
