İşlem görmemiş tüm sularda, çözülmüş mineral tuzları bulunur. Bu tuzlar su içerisinde, pozitif yüklü katyonlara ve negatif yüklü anyonlara ayrılırlar. Deiyonize sistemleri sayesinde bu iyonların miktarı çok düşük seviyelere indirilerek suyu saflaştırma işlemi yapılır. Bu işlem proseste yer alan ve içerisinde reçine dolgusu bulunan iyon değiştiriciler sayesinde yapılır. Katyon iyonlarının giderildiği üniteye katyon değiştirici, anyon iyonlarının giderildiği üniteye de anyon değiştirici denir. Her iki cins reçineyi bir arada bulunduran, yani hem anyonik hem de katyonik iyonların giderildiği üniteye karışık yatak iyon değiştirici (mixbed reçine) denir. İyon değiştiricilerden geçen ham su, katyonik yüklerini (Ca, Mg, Na) katyon değiştirici reçinelere bağlı H+ iyonu ile, Anyonik yüklerini (Cl, So4, HCO3, SiO2) ise anyon değiştirici reçinelere bağlı OH- iyonu ile değiştirirler. İyon değişimi sonucunda suya verilen OH- ve H+ iyonları kendi aralarında birleşerek su molekülünü oluştururlar. Sistem çıkışında pozitif ve negatif yüklü iyonlarından arındırılan su yüksek oranda saflaştırılmış olur. Su içinde bulunan iyon yüklerini alan reçineler, bir süre sonra doygunluk noktasına ulaşırlar ve istenilen kalitede su üretememeye başlarlar. Tükenen reçinelerin yeniden tazelenmesi (tuttukları iyonlardan temizlenmesi) rejenerasyon işlemi ile gerçekleşir. Rejenerasyon sırasında anyonik reçine kostik ile katyonik reçine ise asit ile kendini yeniler.

Sistem çıkışında iletkenliğin daha düşük olması gereken proseslerde deiyonizasyon sisteminin sonuna mixbed ünitesi konulur. Mixbed ünitesi adından da anlaşılacağı gibi katyonik ve anyonik reçinenin aynı tanka konulduğu, tek kolonlu sistemin adıdır. Deiyonizasyon sistemi çıkışına konulan mixbed ünitesi ile oldukça düşük iletkenlikte kaliteye sahip su elde edilmiş olur. Deiyonize mixbed ünitesi içine konulacak reçine miktarı da giriş suyu iletkenliğine ve reçine kapasitesine bağlı olarak yapılacak olan projeye özel hesaplanır.Deiyonize Sistemleri, çıkış suyu kalitesi, tank sayısı, ham su kalitesi, iyon değiştirme tipi ve miktarı gibi birçok çeşitli sebeple bağlıdır.Demineralizasyon (Deiyonizasyon):  Su içerisinde çözünmüş olarak bulunan artı yüklü iyonların (sodyum, magnezyum, kalsiyum, potasyum) ve eksi yüklü iyonların (klorür, bikarbonat, sülfat) iyon değiştirici reçineler kullanılarak sudan alınması, suyun saflaştırılması işlemine demineralizasyon veya deiyonizasyon denir.Bu işlemden geçirilerek elde edilen saf suya deiyonize su denir.Demineralizasyon (Deiyonizasyon) Sistemi:  İyon değiştirici reçinelerin kullanıldığı ve sistemin çıkışında saf suyun üretildiği sistemlere deiyonize sistem denir. Deiyonize sistemler: katyon reçinenin konduğu katyonik reçine tankı (kolonu), anyonik reçinenin konduğu anyonik reçine tankı (kolonu), katyonik reçinenin rejenerasyonunda kullanılan asit kimyasal tankı, anyonik reçinenin rejenerasyonunda kullanilan baz kimyasal tankı ve sistemin kontrolünde görev yapan valf ve diğer otomasyon ekipmanlarından oluşmaktadır.

Burada dikkat edilmesi gereken nokta  “saf su” olarak tanımlanan su, sıfır iletkenlik değerine sahip su demek değildir. Tek başına deiyonizasyon işlemiyle suyun içindeki çözünmüş iyonların ancak % 90 – 95 alınabilir, asla ek bir ünite olmadan % 100 saf su elde edilemez.  Saf suyun istendiği proseslerde deiyonize sistem çıkışına ancak mix-bed ünite ilave edilerek saf su elde edilebilir.