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。
离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞，使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低，但树脂结构无变化，这种现象叫树脂的铁“中毒”。 防止软化水设备中离子交换树脂出现铁中毒的方法如下： 含铁地下水必须进行必要的除铁处理后，方可进入交换器。常用的除铁方法有曝气除铁法、锰砂过滤除铁法等。 直接以深井水或自来水为水源时，应在阳床进水泵前设置过滤器，进水管道应采用不锈钢管道或其它不含铁元素的管道，以防流水将一些铁的腐蚀产物带进交换器。 加强水处理设备及管道的防腐工作。定期检查交换器内部再生装置及防腐层，发现损伤应及时处理。盐液输送管道要采用不锈钢管，防止管道腐蚀产生铁化合物，污染树脂。 再生剂质量要符合有关标准要求，不能含有铁杂质。
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。