离子交换树脂的工作原理及优缺点分析将离子性官能基结合在树脂（有机高分子）上的材料，称之为 "离子交换树脂". 树脂表面带有磺酸 （sulfonic acid） 者，称为阳离子交换树脂，而带有四级氨离子的，则为阴离子交换树脂。由于离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子，所以经常使用于纯水、超纯水的制造程序中。
离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为 70~80% .如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。
树脂在使用较长时间后，由于它所吸附的一部分杂质 （ 特别是大分子有机胶体物质 ） 不易被常规的再生处理所洗脱，逐渐积累而将树脂污染，使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处理。例如：阳离子树脂受含氮的两性化合物污染，可用 4%NaOH 溶液处理，将它溶解而排掉；阴离子树脂受有机物污染，可提高碱盐溶液中的 NaOH 浓度至0.5~1.0%,以溶解有机物。
一些树脂在再生和反洗之后，要调校 pH 值。因为再生液常含有碱，树脂再生后即使经水洗，也常带碱性。而一些脱色树脂 （特别是弱碱性树脂） 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH 值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。离子交换树脂的用途很广，主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
大孔弱碱性阴离子交换树脂的工业产品中，含有大量低聚合物和无反应单体，还含有铁，铅，铜等无机杂质，如果树脂与水，酸，碱或其他溶液接触，这些物质就会被导入溶液中，从而对出水水质产生影响，因此在使用新树脂之前需要对其进行处理。 用5%的稀盐酸除去，有机杂质是 用4%的稀氢氧化钠溶液除去，近中性洗即可。 用于医药配制的，应当浸泡在乙醇中处理。
离子交换法脱氮工艺是在离子交换柱内借助于阴离子交换剂上的同性离子和水中的硝酸根离子进行交换反应，从而达到脱氮的目的。然而硝酸盐在水中溶解度高，稳定性好，难于形成共沉淀或吸附，传统的简单的水处理技术，如石灰软化、过滤等工艺难以除去水中的硝酸盐。
粒径的大小关系到树脂的交换速度、交换能力、压力损失和反洗时树脂层展开高度等性能。粒径太小，树脂容易流失。适合的粒径范围（粒度）如：0.315~1.25毫米，在一般水处理设备中，有利于提高树脂的使用效果。
离子交换树脂对不同离子其交换反应难易程度不同，这种性质称为离子交换树脂的选择性。一般来说，离子交换树脂的选择性与离子所带电荷多少及水合离子半径大小有关。离子所带电荷越多，同价离子的水合离子半径越小，选择性越强，越容易发生交换反应。
