O método de troca iónica é filtrar a água crua com uma resina esférica (resina de troca iónica), onde os íons na água são trocados com os íons fixados na resina. Os dois métodos comuns de troca iônica são o ablandamento de água dura e o método de desionização. A suavização de água dura é um procedimento de pré-tratamento usado principalmente para reduzir a dureza da qualidade da água antes do tratamento por osmose inversa (RO). A resina esférica dentro do amortecedor amortece a qualidade da água de forma que dois íons de sódio trocam um íon de cálcio ou magnésio.

A resina de troca iônica usa íons de hidrogênio para trocar íons catiônicos e íons de hidrogênio para trocar íons; As resinas de troca catiônica feitas de estireno e dietilenbenzeno que contêm raizes de sulfato trocam íons de hidrogênio para vários íons catiônicos encontrados (por exemplo, Na +, Ca2 +, Al3 +). Da mesma forma, a resina de troca de aniões feita com estireno que contém sal de amônio tetraerótico troca vários aniões (como Cl-) encontrados por íons de hidrogênio. Os íons de hidrogênio liberados da resina de troca catiônica se combinam com os íons de hidrogênio liberados da resina de troca aniônica para gerar água pura.

A resina de troca iônica aniônica e catiônica pode ser embalada separadamente em diferentes camas de troca iônica, divididas em chamadas camas de troca iônica aniônica e camas de troca iônica catiônica. A resina de troca catiônica também pode ser misturada com a resina de troca aniônica e colocada no mesmo leito de troca iônica. Qualquer que seja a forma, quando a resina troca íons de hidrogênio e/ou íons de hidrogênio na resina com impurezas carregadas na água, é necessário realizar uma "regeneração". O processo de regeneração é exatamente o contrário do processo de purificação, que usa íons de hidrogênio e íons de hidrogênio para se regenerar, trocando impurezas ligadas à resina de troca iônica.

Quando a troca iónica é combinada com outros métodos de purificação da água, como osmose inversa, filtragem e adsorção de carbono ativo, a troca iónica desempenha um papel muito importante em todo o sistema de purificação. A troca de íons pode remover os íons de forma eficaz, mas não é capaz de remover a maioria das substâncias orgânicas ou micróbios. Os micróbios podem se ligar à resina e usar a resina como meio de cultura, permitindo que os micróbios cresçam rapidamente e produzam uma fonte de calor. Portanto, deve ser usado em conjunto com outros métodos de purificação.