فیلتر مرحله سوم تصفیه آب مکمل مرحله ی دوم تصفیه یعنی فیلتر کربن پودری است، البته با قدرتی بیشتر نسبت به این فیلتر. معمولاً در مرحله ی سومِ دستگاه تصفیه آب خانگی RO از فیلتر کربن بلاک یا CTO استفاده می شود. CTO مخفف کلمات Color Taste Order  به معنی کلر ، طعم و بو ، است. در واقع فیلتر کربن بلاک، کلر ، طعم و بوی نامطبوع را از آب حذف می کند. به این صورت آب پس از عبور از سه مرحله ی اولیه ی دستگاه ، یعنی همان مراحل پیش تصفیه، آماده ی ورود به فیلتر ممبران می شود  که عملیات اصلی تصفیه در آن انجام می گردد. در صورتی که فیلترهای مراحل اول ، دوم و سوم ، آب را به درستی تصفیه نکنند ، فیلتر ممبران خیلی زود آسیب می بیند و می بایست تعویض شود.