所谓离子交换，就是水中的离子交换树脂上的离子，所进行的等电荷反应。离子交换的反应过程可以用 H 型阳离子交换树脂 HR 或 OH 型阴离子交换树脂 ROH 和水中的 Na + 或 Cl - 交换反应过程为例：
HR+Na + ←→ NaR+H +
ROH+ Cl ←→ RCl+OH
R 表示离子交换树脂的交换基团。从上式可知：在离子交换反应中，水中的阳离子 ( 如 Na + 或 Cl - ) 被转移到 树脂上去了，而离子交换树脂上的一个可交换的 H + 或 OH - 转入水中。 Na + 或 Cl 从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。而树脂上的 H + 或 OH - 交换到水中的过程称为游离过程。因此，由于置换和游离过程的结果，使得 Na + 与 H + 或 Cl - 与 OH 互换位置，这一变化，就称为离子交换。
离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。
离子交换器 即为钠离子交换器。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理等。
有机玻璃离子交换装置耐腐蚀、无色透明、适用于食品、医药、制糖及电子工业小规模纯水制备。碳钢衬胶离子交换装置具有制水量大、强度高、成本低等特点，适用于大型锅炉软化水及大规模纯水制备。