Le déionisation de l’eau consiste en élimination des substances dissoutes électriquement lourdes (ionisées) qu’elle contient. Les substances non chargées électriquement, comme les composés organiques, ne sont pas altérées lors de leur passage à travers la résine. Le procédé de déionisation est assuré par une résine d’échange ionique. Celles-ci peuvent être d’échange cationique, s’il substitue les cations dissous dans l’eau (sodium, calcium, magnésium, fer et autres), ou d’échange anionique, s’il substitue les anions dissous ( carbonate, chlorure, nitrate, etc.) par des radicaux hydroxyles. Pour éliminer tous les ions de l’eau, on peut utiliser une combinaison de résines, l’une anionique et l’autre cationique, toutes deux branchées en série.
Les résines d’échange ionique ont une capacité finie d’échange. Quand elles s’épuisent, elles ne peuvent pas continuer à échanger des ions, elles doivent être soumises à un procédé de régénération pour pouvoir disposer à nouveau de leur capacité.
Une mesure visant à connaître le degré de déionisation de l’eau (et, souvent, aussi de sa pureté) est la conductivité. L’eau pure est une très mauvaise conductrice et ce sont les ions dissous qu’elle contient qui lui donnent la capacité de conduire l’électricité.