是可逆的，发生在固体树脂与水溶液的界面处。离子交换树脂可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸和中强碱性类）。离子交换树脂由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。在水溶液中，附着在离子交换树脂骨架上的官能团可以将交换离子B+分离，B+可以在很大范围内自由运动，并能扩散到溶液中。离子交换树脂由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。同时，溶液中相同类型的离子A+也能扩散到整个树脂结构中，两种离子之间的浓度差异促进了它们之间的交换。浓度差越大，交换速度越快。离子交换树脂对不同离子具有不同的吸附性能。这种选择性与树脂本身的官能团、骨架结构和交联程度有关，也与溶液中离子的浓度和价态有关。一般来说，离子价越高，静电对树脂官能团的吸引力越大，亲和力也越大；共价离子的原子数目越多，树脂对树脂的选择性也越高。由于阳离子交换剂可以与水中的阳离子交换，所以阳离子交换剂可以与水中的阴离子交换。因此，通过选择合适的交换器，可以去除水中的所有杂质离子，制得纯水。用于制备纯水的阳离子交换树脂是酸性的。主要交换基因为磺酸基、羧基或酚基，它们与水中的金属离子以H+交换。阴离子交换树脂是碱性的，其交换基团主要是季胺[-N(CH3)3OH]、伯胺(-NH2)等基本基因。用OH_2可以与水中的阴离子交换。采用组合处理装置，处理后的水可与H~+阳离子交换剂和OH_阴离子交换剂依次交换，得到纯净水。