阳离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，阳离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氢化纳溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。阳离子交换树脂的再生方式离子交换剂失效后通过再生来恢复离子交换能力，常用再生方式有顺流再生与逆流再生。
与顺流再生比较，采用逆流再生提高了再生剂利用率，降低再生剂耗量30%-50%提高出水质量;降低清洗水耗量30%~50%降低再生废液排放量与排放浓度，排放再生废液中酸、碱浓度小于1%。采用逆流再生原水含盐量500mg/L时，仍能保持出水质量;由丁辱部交换剂再生，增口交换剂工作层，同时原水先接触上部未再生交换剂，减少了反离子效应，提高了交换剂工作交换容量。
在运行中，如采用强酸阳树脂、强碱阴树脂，当由H型树脂转为Na型，由。H型树脂转为Cl型时，体积收缩，交换剂层孔隙率逐渐减少，实际树脂失效时体积缩小80一l00mm。逆流再生时，再生液从底部进人，需要保持交换剂层稳定，压实状态，因此需要增加压实层与顶压措施。压实层的作用能截留悬浮杂质，使顶压的空气或水通过压实层能均匀分布于整个床层，保持床层在逆流再生时床层不上升或流动。顶压措施有气顶压(在底部进再生液，同时在上部进净化压缩空气)、水顶压(在底部进再生液，同时在上部小流量进水)及无顶压(再生液在底部低速进人)三种方式。压实层高度一般在中间排液管上面150~200mm。采用压实层可以防止交换剂层上升或流动并截留进水中杂质。压实层材料曾经采用过白球等，当前都采用与其相同的阳离子交换树脂。无顶压(再生液低速进人)操作简单已广泛应用，采用无顶压逆流再生压实层可适当提高，目般采用200mm。
离子交换是可逆的，离子交换剂失效后理论上再生1 mol离子量需要再生剂的摩尔量称为再生比耗(或称再生水平)，以纯度再生剂表示。也可用实际再生剂的消耗量与理论需要量的比值来表示，如强碱阴树脂需要纯度NaOH的再生比耗为1.5，即实际再生lmol离子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g)，也可以说强碱阴树脂需要纯度NaOH的再生比耗(再生水平)为60g/mol。再生比耗与进水水质、树脂质量、再生方式等因数有关。阳离子交换树脂再生，其再生剂量应是设计再生剂量的1.5~2倍，逆流再生设备在大反洗后的再生剂量要增加10%-50%。
一般均在常温下再生。阴树脂再生时，所用再生液的温度和再生时间，对再生程度的影响要比阳树脂大。当原水中Si02 ＜A＜10%，加热碱液不经济Si02 ＜A比值升高时，加热碱液除硅效果明显提高。阴阳离子交换树脂提高再生液的温度可以改善对硅酸的再生效果和缩短再生时间，但温度太高易使树脂的交换基团分解，影响其交换容量的使用寿命。实践证明，再生和清洗的佳温度对于工型强碱性阴树脂为35~50℃ II型为(35士3)℃在动态阴离子交换过程中，HSiO-3在树脂层中的分布情况与其他阴离子有些不同。HSiO-3虽然主要是被下层的阴树脂吸附着，但就是在上层的树脂中也有少量吸附。同理，再生时，树脂层中硅酸氢根被置换出来的速度也就比较缓慢。碱液不加热要增加再生剂的耗量。
离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。
离子交换树脂(ionresin)的基体(matrix)，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。
丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素，脱色容量大，而且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质，善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的)；但在再生时较难洗脱。因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行精脱色，可充分发挥两者的长处。
