La desionización del agua consiste en la eliminación de las sustancias disueltas cargadas eléctricamente (ionizadas) que contiene. Las sustancias no cargadas eléctricamente, como los compuestos orgánicos, no se ven afectadas a su paso a través de la resina. El proceso de desionización se realiza mediante una resina de intercambio iónico. Éstas pueden ser de intercambio catiónico, si sustituye los cationes disueltos en el agua (sodio, calcio, magnesio, hierro y otros), o puede ser de intercambio aniónico, si sustituye los aniones disueltos (carbonato, cloruro, nitrato, etc.) por radicales hidroxilo. Para eliminar todos los iones del agua, se puede utilizar una combinación de resinas, una aniónica y otra catiónica, ambas conectadas en serie.
Las resinas de intercambio iónico tienen una capacidad finita de intercambio. Cuando se agotan, no pueden seguir intercambiando iones, deben ser sometidas a un proceso de regeneración para poder disponer de su capacidad de nuevo.
