La desionització de l’aigua consisteix en l’eliminació de les substàncies dissoltes carregades elèctricament (ionitzades) que conté. Les substàncies no carregades elèctricament, com els compostos orgànics, no es veuen afectades en el seu pas a través de la resina. El procés de desionització es realitza mitjançant una resina d’intercanvi iònic. Aquestes poden ser d’intercanvi catiónic, si substitueix els cations dissolts a l’aigua (sodi, calci, magnesi, ferro i altres), o pot ser d’intercanvi aniónic, si substitueix els anions dissolts (carbonat, clorur, nitrats, etc.) per radicals hidroxil. Per eliminar tots els ions de l’aigua, es pot utilitzar una combinació de resines, una aniónica i una altra catiónica, ambdues connectades en sèrie.
Les resines d’intercanvi iònic tenen una capacitat finita d’intercanvi. Quan s’esgoten, no poden continuar intercanviant ions, han de ser sotmeses a un procés de regeneració per poder disposar de la seva capacitat de nou.