Teniendo en cuenta la poca disponibilidad de agua dulce, el acelerado crecimiento de la población y la contaminación del recurso hídrico, es necesario buscar alternativas para aprovechar los recursos salobres y el agua contenida en los océanos. Numerosas investigaciones en el campo de los procesos de desalinización –entre los cuales se resalta la separación por membranas– han permitido volver potable el agua de mar en condiciones económicamente viables, sin grandes dificultades. El objetivo de este artículo es recopilar los principales avances a nivel mundial sobre los procesos de desalinización. Como resultado del análisis de la evidencia científica encontrada, se resaltan algunos desafíos a futuro que incluyen: el uso de fuentes de energía renovable en los procesos, la reducción en el uso de productos químicos, el uso de materiales innovadores para las membranas, la búsqueda de soluciones de pretratamiento más efectivos y rentables, y la disminución del costo total del agua para el consumidor.