目前，日本、美国、瑞典等沿海发达国家做了许多积极探索，已经提出多种盐差发电方案，可分为渗透压法、渗析电池法和蒸汽压法。
1.渗透压法
渗透压法能量转换的原理是：海水、淡水之间在河海交界处存在着非常大的盐度差，在两种水质之间，用一种半透膜将它们隔开来，由于膜的存在，盐不能膜扩散，盐度差的能量只能通过另一种形式释放，也就是在膜两端产生一个压力梯度，把淡水通过半透膜压向海水一侧渗透，使海水侧盐的浓度下降，直到两侧水的浓度相等。此时海水侧由于大量淡水的涌入，高度将超过淡水侧，这个高度的水压即称为渗透压。盐差发电就是利用这种渗透现象，把海水侧的水位提高，就如同水电站的水位一般，可用来发电。
2.渗析电池法
渗透压法用水轮机来发电将化学能通过机械能转换为电能，而渗析电池法则可直接由化学能转化为电能。渗析电池法也称为浓淡电池法，利用由带电薄膜分隔的盐浓度不同的溶液间形成的电位差，浓度为0.085%的淡水和海水作为膜两侧的溶液，在淡咸界面上就能产生约为80mV的电位差，如果把多个这类电池像普通电池一样串联起来，就可以形成很高的电压。除了水分子能通过而盐离子不能通过的渗透膜外，还有允许阴离子通过的阴离子渗透膜和允许阳离子透过阳离子渗透膜。这种电池就采用了后两种膜，即阴离子渗透膜允许CL-离子通过，阳离子渗透膜允许Na+离子通过。这种方案有两个优点：一是由于电极只在电池组两端，所以基本上不用考虑电极溶解腐蚀的问题；二是这种电池的终端单元内不是海水，由电解化学原理，在终端电极处会产生氯气和氢气这两类副产品，实现不用外加能量的电解，产生额外的经济效益。
3.蒸汽压法
在同样的温度下，淡水比海水蒸发的更快，所以淡水一边的气压要比海水一边高得多，于是，在空室内，水蒸气会很快从淡水上方流向海水上方，装上涡轮，就可以利用盐度差能进行工作。
这种方法的产生源于20世纪初，法国工程师克劳德建造了一台利用深海冷水和表海热水的贮热池之间的蒸汽压差发电的装置。后来，研究人员还发现如果用淡水间的蒸汽压差，将更具发展的可能性。这样，类似于风力发电，就可以利用两边不同的压差来发电，但又有所不同。利用蒸汽压发电有效率相对来比较高这个重要优点，受热力学第二定律的限制海洋热能转换系统在转换过程中必有熵增，效率一般为4%~6%。而盐度差发电装置是天然的循环，不用加热加压，不受卡洛效率的限制，效率比海洋热能转换系统高得多。蒸汽压力机械最大的优点是它不需要使用渗透膜，水表面本身就起渗透膜的作用，在渗透膜的研究还在初级阶段这个大背景下，这种方法会有大发展。
