在此应用中，离子交换树脂用于去除溶液中的有毒（例如铜）和有害金属（例如铅或镉）离子，用更无害的离子（例如钠和钾）代替它们。

很少有离子交换树脂能去除水中的氯或有机污染物——这通常是通过使用与树脂混合的活性炭过滤器来完成的。有一些离子交换树脂可以去除有机离子。家用净水树脂通常不会再充电——树脂在不能再使用时被丢弃。

电子、科学实验、超导体生产和核工业等需要最高纯度的水。这种水是使用离子交换过程或膜和离子交换方法的组合生产的。