واحدهای هیبرید شیرین سازی آب دریا، از به کارگیری دو فرایند حرارتی و غشایی، همراه با نیروگاه تولید الکتریسیته به وجود می آیند. این آلترنایتو باعث انعطاف پذیری بیشتر با استفاده از دو شکل مختلف انرژی می شود. یکی انرژی الکتریکی در واحد غشایی و دیگری جریان بخار با فشار کم برای واحد های حرارتی (MSF/MED)، که موجب برطرف نمودن وابستگی سیستم آب شیرین کن به یک منبع انرژی به خصوص می شود.
مطابق این طرح، حتی در طی دوره نیاز کم به انرژی، میزان راندمان حرارتی واحد تولید انرژی افزایش یافته و با توانی بالاتر از ظرفیت نصب کار می کند.
راندمان کلی فرایند می تواند با استفاده از افزایش میزان سرعت جریان در غشا افزایش یابد. این کار با استفاده از آب سرد شده از فرایند آب شیرین کن حرارتی به عنوان آب ورودی فرایند غشایی، امکان پذیر است.