Dalam konteks pemurnian air, pertukaran ion adalah proses yang cepat dan reversibel dimana ion pengotor hadir di dalam air digantikan oleh ion yang dilepaskan oleh resin pertukaran ion. Ion-ion pengotor yang diambil oleh resin, yang harus secara berkala diregenerasi untuk mengembalikannya ke bentuk ionik aslinya.

Ada dua tipe dasar resin - kation-pertukaran dan pertukaran anion resin. Resin penukar kation akan menghasilkan Hidrogen (H +) atau ion ion bermuatan positif lainnya dalam pertukaran untuk kation pengotor hadir dalam air. Resin penukar anion hidroksil akan menghasilkan ion atau ion bermuatan negatif lainnya dalam pertukaran untuk anion pengotor (OH-) hadir dalam air.

Ada tiga cara di mana teknologi pertukaran ion dapat digunakan dalam pengolahan air dan pemurnian: pertama, resin kation-tukar saja dapat digunakan untuk melunakkan air dengan pertukaran dasar, kedua, anion-exchange resin saja dapat digunakan untuk pembilasan organik atau penghapusan nitrat, dan ketiga, kombinasi kation-pertukaran dan pertukaran anion resin dapat digunakan untuk menghapus hampir semua kotoran ionik hadir dalam feedwater tersebut, proses yang dikenal sebagai deionisasi. Deionizers menghasilkan air dengan kualitas yang sangat tinggi. Ada dua jenis Deionizer, yang umum digunakan yaitu Two Bed Deionization dan Mix Bed Deionization