来自城市水源的水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐。这些盐由带负电的离子（anion）和带正电的离子（cation）组成。98%以上的离子都可以通过反渗透（RO）处理得以去除。城市的水源还含有有机物、溶解气体（如：O_2，、CO₂）、微量金属和其它微电离的无机化合物，这些杂质在工业应用过程当中必须去除（如硼和硅）。RO系统和其预处理也可以去除许多这些杂质。

RO反渗透纯净水设备产水的电导率理想范围一般在4-20µS/cm，而根据应用领域的不同，超纯水或去离子水的电阻率一般在2-18.2MΩ.cm之间。通常，EDI进水离子越少，其产品水质量越高。

EDI工艺从水中去除不想要的离子，依靠在淡水室的树脂吸附离子，然后将它们迁移到浓水室中。

离子交换反应在模块的淡水室中进行，在那里阴离子交换树脂释放出氢氧根离子（OH^-）而从溶解盐（如氯化物、Cl^-）中交换阴离子。同样，阳离子交换树脂释放出氢离子（H⁺）而从溶解盐中(如钠、Na⁺)交换阳离子。

从水流中去除离子的吸附步骤，在模块中的停留是有限的（近似10~15秒）。当被吸附时，离子仅仅被外在的直流电场驱动迁移。

一个直流（DC）电场通过放置在组件一端的阳极（+）和阴极（-）实现。电压驱动这些被吸收的离子沿着树脂球的表面移动，然后穿过离子选择性膜进入浓水室。直流电场也裂解水分子形成氢氧根离子和氢离子：

H₂O=OH^-+H⁺

在图1中，离子交换膜由垂直线表示，这些垂直线根据离子穿透性的不同标注成不同的几项。因为这些离子选择性膜不允许水穿过，所以他们对水流来说是个屏障。

带负电的阴离子（如OH^-、Cl^-）被吸引到阳极（+）,并且被阴极排斥。这些离子穿过阴离子选择性膜，进入相邻的浓水室，而不会穿过相邻的阳离子选择性膜，并滞留在浓水室，并随浓水流出浓水室。在淡水室中带正电的阳离子（如H+、Na+）被吸引到阴极（-）,并且被阳极排斥。这些离子穿过阳离子选择性膜进入临近的浓水室，他们在那里被临近的阴离子选择性膜阻挡，并随浓水流出浓水室。

在浓水室中，仍然维持电中性。从两个方向输送过来的离子彼此相互中和。从电源流过来的电流跟移动离子的数目成比例。水裂解离子（H⁺和OH^-）和现存的离子都被迁移并且被加到所要求的电流之中。

当水流流过两种不同类型的腔体时，淡水室中的离子就会*被去除，同时被收集到邻近的浓水流之中，这就可以从模块中带走被去除了的离子。

在淡水室和（或）浓水室中使用离子交换树脂是EDI的关键技术和。在淡水室中还会发生一个重要现象，在电势梯度高的特定区域，电化学“分解”能够使水产生大量的H⁺和OH^-离子。这些区域中产生的H⁺和OH^-离子在混合的离子交换树脂中可以使树脂和膜不断再生，并且不需要外加化学试剂。

合格的反渗透纯净水设备对于EDI理想的性能表现和EDI系统*工作是一个基本要求（实际上对于任何基于离子交换树脂的去离子系统都是这样）。进水流中的污染物质对去离子组件会产生负面影响，要么增加维修频率，要么减少模块的使用寿命。因此，RO反渗透系统的品质和它的预处理是需要审定的。