La filtración por intercambio iónico es uno de los métodos de filtración de agua más comunes. El proceso de intercambio iónico filtra agua a través de materiales de resina esféricos en forma de cuentas (resinas de intercambio iónico). Los iones del agua se intercambian por otros iones fijados a las perlas. Los dos métodos de intercambio iónico más comunes son el ablandamiento y la desionización.

El intercambio iónico es un proceso de tratamiento de agua comúnmente utilizado para ablandar o desmineralizar el agua, pero también se utiliza para eliminar otras sustancias del agua en procesos como la desalcalinización, la desionización y la desinfección.

Estas resinas pueden envasarse en intercambiadores de lecho separados con unidades separadas para los lechos de intercambio catiónico y aniónico. O bien, podrán envasarse en intercambiadores de lecho mixto que contengan una mezcla de ambos tipos de resinas. En cualquier caso, la resina debe "regenerarse" una vez que haya intercambiado todos sus iones de hidrógeno y/o hidroxilo por contaminantes cargados en el agua. Esta regeneración invierte el proceso de purificación, reemplazando los contaminantes unidos a las resinas DI con iones de hidrógeno e hidroxilo.

Recientemente  resinas de intercambio iónico  se utilizan cada vez más para crear agua potable. Se han diseñado resinas especializadas para tratar