离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律；对阳离子的吸附，高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。在同价同类离子中，直径较大的离子的被吸附性较强。但不同的树脂略有差异。 它的工作原理是： 供水：未处理的水通过树脂层，发生交换反应，产生软水。 反洗：水从树脂层下部进入，松动树脂，去除细碎杂物。 进盐水再生：利用高浓度盐水流过树脂，将失效树脂重新还原。 冲洗：按供水流程使水通过树脂冲洗掉多余的盐液和再生交换的离子。 注水：向盐箱内注水，溶解食盐，以备下次再生使用。

离子交换树脂的应用领域： 水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的较大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。 离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。 制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个离子交换树脂，反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。